CN110923572A

CN110923572A - 一种富含合金化稀土元素的稀土耐候钢及其制造方法

Info

Publication number: CN110923572A
Application number: CN201911180744.5A
Authority: CN
Inventors: 董瀚; 范建文; 徐德祥; 廉心桐; 陆恒昌; 王启丞; 李钧
Original assignee: Huai'an Co Ltd General Institute Of Iron And Steel Research; Shangda New Materials Taizhou Research Institute Co Ltd; Beijing Transpacific Technology Development Ltd
Current assignee: Huai'an Co Ltd General Institute Of Iron And Steel Research; Shangda New Materials Taizhou Research Institute Co Ltd; Beijing Transpacific Technology Development Ltd; University of Shanghai for Science and Technology
Priority date: 2019-11-27
Filing date: 2019-11-27
Publication date: 2020-03-27

Abstract

一种富含合金化稀土元素的稀土耐候钢及其制造方法，所述稀土元素为铈Ce、镧La、钇Y三种元素中的一种或多种，以质量百分数wt％计，所述合金化稀土元素含量通过炼钢喂入稀土丝工艺被控制在0.005～0.045，能够提供一种屈服强度级别为355MPa以上，且耐大气腐蚀性能(240小时周期浸润试验，腐蚀率≤1.2g/(m²*hr))与国标《耐候结构钢》GB/T4171‑2008中的Q355GNH相当的耐候钢，具有优良力学性能、冷成形性能、焊接性能，可广泛应用于车辆、集装箱制造和建筑、桥梁、塔桅结构等钢结构工程。

Description

一种富含合金化稀土元素的稀土耐候钢及其制造方法

技术领域

本发明涉及稀土耐候钢技术，特别是一种富含合金化稀土元素的稀土耐候钢及其制造方法，所述稀土元素为铈Ce、镧La、钇Y三种元素中的一种或多种，以质量百分数wt％计，所述合金化稀土元素含量通过炼钢喂入稀土丝工艺被控制在0.005～0.045，能够提供一种屈服强度级别为355MPa以上，且耐大气腐蚀性能(240小时周期浸润试验，腐蚀率≤1.2g/(m²*hr))与国标《耐候结构钢》GB/T4171-2008中的Q355GNH相当的耐候钢，具有优良力学性能、冷成形性能、焊接性能，可广泛应用于车辆、集装箱制造和建筑、桥梁、塔桅结构等钢结构工程。

背景技术

大气环境下，金属材料表面氧化生锈不可避免。作为目前世界上应用最为广泛的金属材料，钢材腐蚀防护一直被关注和不断研究。表面涂镀是除不锈钢以外其它钢材腐蚀防护的重要方法，其流程包括表面除锈和涂镀两大步骤。表面除锈以喷砂、喷丸为主，作业过程产生大量粉尘颗粒物，空气粉尘污染严重危害人员健康。表面涂镀，包括喷涂涂料(各种防腐漆)、电镀和热镀锌和锌铝复合材料，对土壤、地表水污染严重，特别是钢结构件热镀锌污染更严重导致开始逐步被取缔。另一方面，自20世纪初开始，以美国为首的西方国家对钢材自身耐蚀性开展研究，通过适量添加P、Cu、Cr、Ni等元素，钢材表面腐蚀速率显著下降到普碳钢的1/2～1/4，开发出Cu、P、Cr、Ni系耐大气腐蚀钢(即耐候钢)并一直沿用至今，在海运集装箱、火车车体结构件、桥梁、塔桅结构、各种护栏获得广泛应用。目前应用最广泛的是ASTM A242(COR-TEN A，日本SPA-H、中国Q355GNH)和ASTMA588钢(COR-TEN B，中国Q355NH)。提高钢材耐候性的元素仍然是Cu、P、Cr、Ni。我国是稀土资源大国，其中重稀土、中稀土元素被应用于特种行业成为战略资源，大量的以镧(La)、铈(Ce)为代表的轻稀土严重过剩。钢中添加镧(La)、铈(Ce)、钇(Y)稀土元素，可以提高其耐蚀性能。结合我国资源特点，在保持现有耐候钢耐蚀性能的前提下，钢中添加稀土，减少Cu、Cr、Ni元素用量，发明一种经济型耐候钢，对于我国富余稀土变废为宝，降低现有耐候钢合金成本，发展中国特色钢材具有重大意义。

中国专利申请号为200410061112.4的文献，公开了一种针状组织高强度耐候钢及其生产方法。其主要成分及其质量百分比为：C：0.01～0.04、Si：0.15～0.30、Mn：1.30～1.60、P：≤0.060、S：≤0.010、Ni：0.10～0.24、Cr：0.20～0.40、Cu：0.15～0.20、Mo：0.10～0.30以及、Als：≤0.035、Ti：≤0.030、Zr：≤0.010和外加RE：≤0.40kg/t钢或Ca：≤0.0050中的两种或两种以上，其余为铁及不可避免的杂质，此外还须满足焊接冷裂纹敏感性指数Pcm＝C+Si/30+(Mn+Cu+Cr)/20+Mo/15+Ni/60+V/10+5B≤0.18％。该发明钢为低合金高强度钢，应用于桥梁、建筑、交通、海洋采油平台等工程结构，含有Ti、Als(Als表示钢中酸溶铝含量，Alt表示钢中全铝含量)、Zr、RE(稀土)、Ca中的两种或两种以上，即REM(稀土)是可选择加入的成分，不是必须加入的成分。另外，钢中无明确要求稀土含量，只给出了稀土加入量为≤0.40kg/t。该发明在其说明书中指出，加入稀土的作用包括：(1)主要作用是硫化物球化，改善材料纵横向性能差异，提高Z向性能；(2)降低硫化物与周围基体的电极电位差以提高抗腐蚀性能；(3)在钢板表层形成一层稀土保护膜，提高材料耐候性能。(4)同时强调，过高稀土加入量，容易形成大颗粒稀土氧化物夹杂，影响钢的综合性能，要求稀土加入量为≤0.40kg/t。需要指出的是，如果稀土选择加入时，该发明只给出加入量上限值，没有给出钢中稀土具体含量；添加稀土提高抗腐蚀性能是稀土降低硫化物与周围基体的电极电位差实现的；在钢板形成的是含稀土氧化物的致密锈层保护膜，而不是稀土保护膜。

中国专利申请号为85108118的文献，公开了含稀土耐大气腐蚀钢。其主要成分及其质量百分比为：C：≤0.12、Si：0.20～0.75、Mn：0.20～0.70、P：0.06～0.15、S：≤0.04、V：0.02～0.12、Cu：0.20～0.50、REM(稀土元素，Rare Earth Metals)加入量：≤0.20(即≤2kg/吨)；优先推荐稀土加入量：0.5～1kg/吨钢。该发明钢为我国1980年代的铁路车辆耐候钢，采用平炉或转炉炼钢，模铸法制造钢锭。主要利用加入稀土净化钢质(祛除有害氧、硫等元素)以及使钢中夹杂物球化，提高钢的韧性和耐蚀能力。该专利只给出稀土加入量没有给出钢中稀土含量，并且这种模铸方法已经在大批量生产普碳钢和低合金结构钢冶金生产流程中被淘汰。

中国专利申请号为200710119543.5的文献，公开了一种Ca加REM复合变质处理的高强耐候钢及其制备方法。其主要成分及其质量百分比为：C：0.04～0.07、Si：0.2～0.4、Mn：0.5～0.8、P：0.08～0.10、S：≤0.01、Nb：0.02～0.03、Ti：0.02～0.03、Ni：0.3～0.4、Cu：0.45～0.55、Ca：0.002～0.006、REM(稀土元素，Rare Earth Metals)：0.01～0.03，其余为铁及不可避免的杂质。REM中Ce占50％，La占50％。该发明钢为耐候钢技术领域，主要应用于铁路车辆和集装箱制造。但在其权利要求书第3条描述的制备方法在现实情况下根本不存在这样的流程，权利要求4合金加入量与钢的成分完全相同，即收得率100％，在实际冶炼中几乎不可能做到。因此，该发明制备方法可行性值得商榷。

中国专利申请号为200910180490.7的文献，公开了非调质针状组织高强度低屈强比耐候钢及其生产方法。其主要成分及其质量百分比为：C：0.03～0.08、Si：0.30～0.60、Mn：1.30～1.80、P：≤0.015、S：≤0.010、Nb：0.03～0.08、Ti：≤0.04、Ni：0.20～0.50、Cr：0.40～0.80、Cu：0.30～0.60、Mo：0.10～0.40；可选成分，Als：≤0.04、RE；(稀土元素，RareEarth Metals)：≤0.4kg/吨钢、Ca：≤0.005中的两种或两种以上，其余为铁及不可避免的杂质。其组分及质量百分比含量还应满足以下公式：冷裂纹敏感性指数Pcm＝C+Si/30+(Mn+Cu+Cr)/20+Mo/15+Ni/60+V/10+5B≤0.20％；ASTM G101-01的耐蚀性指数＞6.0。该发明钢为低屈强比高强度耐候钢，稀土元素RE只是作为选择项加入，在RH真空处理后进行Ca处理或加入稀土，并且稀土只有吨钢加入量，没有钢中含量。

中国专利申请号为201010125410.7的文献，公开了一种高强耐候钢及其制造方法。其主要成分及其质量百分比为：C：0.001～0.004、Si：0.10～0.30、Mn：0.40～0.70、P：≤0.020、S：≤0.008、Al：0.02～0.06、Nb：0.01～0.03、Ti：0.01～0.03、Ni：0.20～0.40、Cr：2.50～3.50、Cu：0.25～0.50、REM(稀土元素，Rare Earth Metals)：0.01～0.03、Ca：0.001～0.004、[N]：0.001～0.005，其余为铁及不可避免的杂质。该发明钢为屈服强度550MPa级的耐候钢，应用于铁路货车、集装箱、桥梁、通讯和电力塔架等。该发明钢采用超低碳设计，碳含量在0.01以下，对于目前大部分钢厂，无论是电炉流程还是转炉炼钢流程，稳定生产难度较大。脱磷、脱碳操作在一个炉子内完成，主要是转炉吹炼要求吹炼终点C含量很低，出钢温度高，转炉炉衬侵蚀快，即使采用目前最有效的溅渣护炉操作，其炉役总炉数也不高。此外，该专利成分Cr含量高，对焊接性能有较大影响。采用超低碳+较高Cr含量设计以满足该专利钢的使用领域要求，其冶炼生产成本较高且焊材需要重新设计。因此，该专利的经济性值得商榷。

中国专利申请号为201210262485.2的文献，公开了一种屈服强度650MPa以上的钒氮微合金化耐候钢的制备方法。其主要成分及其质量百分比为：C：0.08～0.13、Si：0.15～0.20、Mn：1.55～2.00、P：≤0.020、S：≤0.008、V：0.12～0.20、Ni：0.20～0.30、Cr：0.50～0.70、Cu：0.25～0.50、REM(稀土元素，Rare Earth Metals)：0.01～0.03、[N]：0.031～0.045，其余为铁及不可避免的杂质。该发明钢主要通过VN析出强化。其制备方法中仅给出了热轧工艺制度，炼钢-连铸流程欠缺。

中国专利申请号为201611077330.6的文献，公开了一种稀土处理耐候钢的生产方法。其主要成分及其质量百分比为：C：0.03～0.08、Si：0.25～0.45、Mn：0.25～0.60、P：≤0.15、S：≤0.035、Ni：≤0.65、Cr：0.30～1.25、Cu：0.25～0.55、Ce：0.0015～0.020、[O]：≤0.003、[N]：≤0.004，其余为铁及不可避免的杂质。该发明钢单加稀土Ce，主要用于制造集装箱、铁道车辆等结构件，简单描述了炼钢-连铸流程，没有具体稀土添加方法，热轧产品钢带厚度≤7mm。

中国专利申请号为201710294446.3的文献，公开了一种高强度耐火耐候钢及其生产方法。其主要成分及其质量百分比为：C：0.012～0.046、Si：0.10～0.20、Mn：0.60～1.10、P：≤0.005、S：≤0.002、Als：0.015～0.025、Nb：0.002～0.026、V：0.041～0.072、Ti：～、Ni：0.28～0.45、Cr：0.61～0.81、Cu：0.18～0.48、Mo：0.12～0.41、W：0.15～0.32、REM(稀土元素，Rare Earth Metals)：0.0010～0.0041、Ca：0.0012～0.0025，其余为铁及不可避免的杂质。该发明要求P≤0.005，粗炼难度非常大，转炉吹炼脱P要求非常高，即需要超低P冶炼工艺及装备，炉外精炼严格控制增P，冶炼成本显著增加；另外该发明的钢属于高强度低合金钢范畴，一般情况不加W，W是一种贵重合金元素，钢中加W其合金成本降显著增加；此外稀土元素含量偏低，只有0.0010～0.0041，其增强耐蚀性作用有限。所以该发明在成分设计方面存在诸多需要完善之处，过于严苛的P含量要求，冶炼难度上升，工艺成本增加是非常显著的。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的缺陷或不足，提供一种富含合金化稀土元素的稀土耐候钢及其制造方法，所述稀土元素为铈Ce、镧La、钇Y三种元素中的一种或多种，以质量百分数wt％计，所述合金化稀土元素含量通过炼钢喂入稀土丝工艺被控制在0.005～0.045，能够提供一种屈服强度级别为355MPa以上，且耐大气腐蚀性能(240小时周期浸润试验，腐蚀率≤1.2g/(m²*hr))与国标《耐候结构钢》GB/T4171-2008中的Q355GNH相当的耐候钢，具有优良力学性能、冷成形性能、焊接性能，可广泛应用于车辆、集装箱制造和建筑、桥梁、塔桅结构等钢结构工程。

本发明的技术方案如下：

一种富含合金化稀土元素的稀土耐候钢，包括铁基组织，所述铁基组织中分布有合金化元素和不可避免的杂质元素，其特征在于，所述合金化元素包括合金化稀土元素和其它合金化元素，所述合金化稀土元素为铈Ce、镧La、钇Y三种元素中的一种或多种，所述其它合金化元素包括碳C、硅Si、磷P、铬Cr、铜Cu和钙Ca，以质量百分数wt％计，所述合金化稀土元素含量通过炼钢喂入稀土丝工艺被控制在0.005～0.045，所述C含量通过炼钢脱碳工艺被控制在≤0.18，所述Si含量通过炼钢过程中加入铁合金料被控制在Si＝0.05～0.80，所述Ca含量通过炼钢喂入Si-Ca线工艺被控制在Ca＝0.0015-0.005，所述P含量被控制在≤0.120，所述Cr含量通过炼钢的铁合金化工艺被控制在0.20～0.80，所述Cu含量通过炼钢的铁合金化工艺被控制在0.15～0.55，所述不可避免的杂质元素包括硫S，所述S含量通过炼钢脱硫工艺被控制在≤0.020，所述炼钢喂入稀土丝工艺按照0.07～0.64kg稀土/吨钢水向钢中加入稀土元素。

所述合金化稀土元素为铈Ce和镧La，所述稀土丝为La-Ce合金稀土丝。

所述合金化稀土元素为钇Y，所述稀土丝为Y合金稀土丝。

所述其它合金化元素包括Mn和Ni，所述Mn≤1.70，所述Ni≤0.65。

所述其它合金化元素包括Mo和Zr，所述Mo≤0.20，Zr≤0.15。

所述其它合金化元素包括下列一种或一种以上的组合：Nb＝0.015～0.110，V＝0.02～0.20，Ti＝0.02～0.20，Alt≥0.015。

所述稀土耐候钢是一种屈服强度级别为355MPa以上的经济型耐候钢，该种钢的力学性能：抗拉强度R_m＝490～610MPa，屈服强度R_eL≥355MPa，断后伸长率A≥22％，屈强比≤0.80。

所述稀土耐候钢经240小时周期浸润试验，腐蚀率≤1.2g/(m²*hr)。

一种上述富含合金化稀土元素的稀土耐候钢的制造方法，其特征在于，包括以下步骤，步骤1，转炉/电炉冶炼；步骤2，挡渣出钢及脱氧合金化；步骤3，LF精炼；步骤4，软吹钢水镇静；步骤5，连铸；所述步骤1中的转炉吹炼包括脱碳和脱磷，以脱碳为主，脱磷中保留一定的磷含量；所述步骤3中的LF精炼以脱氧和脱硫为主，利用钢水回磷或增磷保留一定的磷含量，精炼结束钢水Ca/Al比值达到0.05～0.14；所述步骤5中的连铸中间包浇注温度1520～1550℃。

本发明技术效果如下：本发明一种富含合金化稀土元素的稀土耐候钢及其制造方法，能够提供一种屈服强度级别为355MPa以上的经济型耐候钢，具有优良力学性能、冷成形性能、焊接性能，其耐蚀性能与和现有耐候钢(ASTM A242(COR-TEN A，日本SPA-H、中国Q355GNH)相当的水平，240小时周期浸润试验，腐蚀率≤1.2g/(m²*hr)。本发明钢可广泛应用于车辆、集装箱制造和建筑、桥梁、塔桅结构等钢结构工程。

本发明的特点如下：以现有国标《耐候结构钢》GB/T4171-2008中的耐候钢成分为基础；降低Cu、Cr、Ni元素含量，通过加入稀土元素(REM，Rare Earth Metals)La、Ce、Y等，充分利用稀土元素在钢中的物理、化学特性、有利于增强钢材耐蚀性的特性，所发明的钢耐大气腐蚀性能仍能达到和现有耐候钢(ASTM A242(COR-TEN A，日本SPA-H、中国Q355GNH)相当的水平，同时具有优良的力学性能和工艺性能。本发明的钢材在耐蚀性、力学性能、工艺性能等方面，与现有耐候钢相当，关键是提供了制造方法，可解决稀土钢炼钢-连铸流程中，存在的多个问题从而保证生产顺行。由此，本发明一方面解决了我国轻稀土资源过剩问题，变废为宝；另一方面生产出经济型耐候钢，从防腐角度看，结构加工及安装过程中可省去喷砂除锈、防腐层喷涂或热浸镀作业，结构安装后无须在使用过程中防腐作业，应用时实现免涂装少维护甚至免维护。除去海洋环境、工业重腐蚀环境以外的其它大气环境下，可取代现有Q355系列钢种及其构件的防腐作业，是一种经济环保型钢材，具有显著的经济意义、环保意义和社会效益。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进行说明。

本发明的目的提供一种屈服强度级别为355MPa以上，耐大气腐蚀性能与国标《耐候结构钢》GB/T4171-2008中的Q355GNH相当的的经济型稀土耐候钢及其制造方法。

本发明提供的一种屈服强度级别为355MPa以上的经济型耐候钢，包含以下化学成分(质量百分数，wt％)：C：≤0.18、Si：0.05～0.80、Mn：≤1.70、P：≤0.120、S：≤0.020、Ni：≤0.65、Cr：0.20～0.80、Cu：0.15～0.55、REM(稀土元素，Rare Earth Metals)：0.005～0.045，Ca：0.0015-0.005，其余为铁及不可避免的其它杂质元素。为了改善钢的性能可以添加一种或一种以上的微量合金元素：Nb 0.015～0.110，V 0.02～0.20，Ti 0.02～0.20，Alt≥0.015(Als表示钢中酸溶铝含量，Alt表示钢中全铝含量)，若上述元素组合使用时，应至少保证其中一种元素含量达到上述化学成分的下限规定。可以添加下列合金元素：Mo≤0.20，Zr≤0.15。其中REM稀土元素选择优先加入铈Ce、镧La、钇Y三种元素的一种或多种，可单独添加上述单元素纯稀土，也可复合添加上述元素组成的混合稀土。

上述各元素的作用如下。

C含量控制在0.18以下，保证材料在满足力学性能、工艺性能前提下，充分发挥C的强化作用，体现其经济性。此外，钢材产品形状不同、规格不同、生产设备不同，可结合实际情况灵活选择C含量控制范围。Si含量控制在0.05～0.80，Si的固溶强化能力强，有利于提高材料耐蚀性，含量过高导致焊接性能下降，材料表面氧化皮不容易祛除。然而，实践证明，Si含量在0.40～0.60之间的中厚板钢材可焊性仍很好，可以进行不预热埋弧焊接。对于免防腐涂装的耐候钢而言，热轧时产生的致密高温氧化皮应能起到前期保护膜作用，可以延缓材料腐蚀。所以本发明推荐，对于从美观角度出发，结构需要表面除锈涂装的结构，Si含量在0.05～0.40之间；对于不进行表面涂装的结构，Si含量在0.40～0.60之间。Mn含量控制在1.70以下，例如0.60～1.70之间。Mn有固溶强化作用，可提高材料抗拉强度，可降低奥氏体相变开始温度Ar3，适度提高淬透性，降低硫造成的热脆性和冷脆性。

硫S控制在0.020以下。S在钢中形成硫化物夹杂，降低材料韧性。在结构钢中越低越好，所以本发明只给定上限要求。磷P控制在0.120以下。P提高材料冷脆性和焊接性，同时固溶强化和提高耐蚀性效应显著。另外，稀土元素偏聚于晶界，有可能抵消一些P带来的材料脆化效应。因此，与碳锰钢Q355比较，本发明中P的上限显著提高，以适用于不同韧性要求的情况。

稀土元素REM控制在0.005～0.045之间,需要强调的是这里的稀土含量指的是钢材中的稀土含量,不是加入量。并且选择优先加入Ce、La、Y三种元素的一种或多种，可单独添加上述单元素纯稀土，也可复合添加上述元素组成的混合稀土。稀土加入到钢中，主要有以下几个方面的作用：(1)促使硫化物球化，减小材料各向异性，特别是提高轧材的横向冲击性能；(2)细化铸态组织，细化奥氏体晶粒，细化珠光体组织，细化板条马氏体组织；(3)减弱P的晶界偏聚；(4)提高材料的耐蚀性能，具体表现在以下两个方面。一方面稀土硫化物、固溶稀土、含稀土金属间化合物在腐蚀介质中化学性质活泼，分解后将释放出稀土元素阳离子且沉淀在pH值相对较高的阴极区域,对阴极及阳极的电化学腐蚀反应均产生阻碍作用,减缓了腐蚀的进一步进行；另一方面磷-稀土元素复合对腐蚀反应的阳极以及阴极反应均有很好的抑制作用，材料由局部腐蚀向均匀腐蚀转变,使得基体表面微区pH值保持在弱酸性,促进稳定致密锈层组织α-FeOOH的生成。

钙Ca含量控制在0.0015-0.005之间，要求精炼结束钢水Ca/Al比值达到0.05～0.14。钢中的MnS夹杂物在热变形过程中变形拉长，对钢板横纵向冲击性能比值有严重负面影响，将加剧材料的各向异性，恶化板材性能。进行Ca处理可以在钢中形成热加工过程中难变形的CaS夹杂物，减弱MnS的作用而改善材料的各向异性。此外，目前大部分板材生产，钢水均选择Al作为脱氧剂，而钢水中的Al₂O₃含量高的高熔点化合物容易在连铸过程中堵塞中包水口，进行Ca处理，可以形成较低熔点的钙铝酸盐，从而确保连铸过程顺利进行。所以，对于板坯连铸生产，精炼结束后的Ca处理，钢水含一定量的Ca是必须的。

本发明提供的经济型耐候钢的制造方法：冶炼流程包括转炉/电炉冶炼、挡渣出钢及脱氧合金化、LF(Ladle Furnace，钢包精炼炉)精炼、可选真空处理(RH：Ruhrstahl-Heraeus-Vacuum Degassing，真空循环脱气精炼或VD：Vacuum Degassing，真空脱气)软吹钢水镇静、板坯连铸。热轧分热连轧流程和宽厚板生产流程，其中热连轧流程包括板坯再加热、高压水除鳞、粗轧、精轧连轧、控制冷却、卷取；宽厚板流程包括板坯再加热、高压水除鳞、粗轧(高温单道次大压下量)、中间坯待温、精轧(控制轧制，即控制轧制温度、单道次压下量、累积压下量)、控制冷却、热矫直、冷床冷却、剪切、无损检测等，特厚板及特殊要求钢板还包括轧后的正火处理和后续矫直工序。其特征在于：(1)转炉吹炼以脱碳为主，不刻意追求脱磷(P)，钢水根据产品要求，保持适当的磷含量；(2)LF精炼以脱氧、脱硫为主，不刻意控制钢水回磷，甚至需要按照成品要求增磷；(3)精炼结束钢包准备吊包上连铸前，喂Si-Ca线，精炼结束钢水Ca/Al比值达到0.05～0.14，钢中钙(Ca)含量在0.0015-0.005之间；(4)按照钢材质量等级(冲击试验温度、冲击功和剪切面积)要求、钢材厚度规格及无损检测内部质量要求，确定经济合理的LF精炼和真空处理工艺；(5)连铸中间包浇注温度1520～1565℃；(6)稀土合金加入根据炼钢车间装备及工艺流程确定，稀土加入量为0.07～0.64kg/吨钢水；(7)板坯再加热温度为1160～1250℃；(8)采用两阶段控制轧制，对于质量等级为C～F级钢板，中间坯与成品厚度比值≥3.0，A、B级钢板，中间坯与成品厚度比值≥2.0；(9)粗轧结束温度1100～950℃；(10)精轧终轧温度900～780℃；(11)轧后冷却速率根据产品组织、性能要求、厚度规格确定，一般情况8～20℃/秒；(12)热连轧板卷卷取温度或宽厚板热矫直温度560～660℃。

实施例：按照本发明钢的成分要求，本发明提供的的经济型稀土耐候钢的制造方法，冶炼工序包括转炉吹炼、LF精炼、板坯连铸、板坯热送、板坯加热、控制轧制、控制冷却、卷取和精整。炼钢-连铸流程包括铁水脱硫扒渣预处理、顶底复吹转炉吹炼、出钢合金化、LF精炼、板坯连铸。通过向铁水包中喷吹石灰粉脱硫，之后用扒渣车机械扒渣，铁水温度≥1300℃，S≤0.006％。转炉溅渣护炉后，摇炉先装废钢，再兑铁水。转炉吹炼，脱P脱C，吹炼终点0.06C，0.012P，钢水温度1650℃，滑板挡渣出钢。出钢过程中加铝粒脱氧，钢渣混冲，再加铁合金料合金化，出钢完毕再加少量精炼还原渣覆盖钢水表面，吹氩搅拌吊包至LF炉。LF精炼过程，先化顶渣升温，之后测温、取样；接下来根据化验结果、渣况、钢水温度，分别加合金、加渣料和升温。整个LF精炼过程不断调成分、调渣、调温度，达到目标要求。LF精炼结束，根据钢水中Al含量，喂Si-Ca线进行夹杂物变性处理，钢水中Ca/Al达到0.12。随后钢水软吹静置15分钟，吊包上连铸台浇注。生产过程中，采用喂稀土丝方法，向钢中加入稀土元素，Si-Ca线和稀土丝加入量见表1，钢的化学成分如表2所示。板坯切成定尺，直接热装，进入热轧流程，板坯加热约3小时出炉，经过高压水除磷、粗轧、精轧、轧后控冷，卷取和精整，获得成品热轧板卷，热轧工艺参数如表3所示。成品的力学性能如表4所示，耐蚀性能检验结果如表5所示。

表1 Si-Ca线和稀土加入量

	Si-Ca粉芯(kg/吨)	稀土REM(kg/吨)	备注
				实施例1	0.73	0.21	La-Ce合金线
实施例2	1.20	0.36	La-Ce合金线
				实施例3	1.05	0.40	Y合金线

表2钢的化学成分

表3热轧工艺参数

表4钢的力学性能

表5耐大气腐蚀性能测试结果

在此指明，以上叙述有助于本领域技术人员理解本发明创造，但并非限制本发明创造的保护范围。任何没有脱离本发明创造实质内容的对以上叙述的等同替换、修饰改进和/或删繁从简而进行的实施，均落入本发明创造的保护范围。

Claims

1.一种富含合金化稀土元素的稀土耐候钢，包括铁基组织，所述铁基组织中分布有合金化元素和不可避免的杂质元素，其特征在于，所述合金化元素包括合金化稀土元素和其它合金化元素，所述合金化稀土元素为铈Ce、镧La、钇Y三种元素中的一种或多种，所述其它合金化元素包括碳C、硅Si、磷P、铬Cr、铜Cu和钙Ca，以质量百分数wt％计，所述合金化稀土元素含量通过炼钢喂入稀土丝工艺被控制在0.005～0.045，所述C含量通过炼钢脱碳工艺被控制在≤0.18，所述Si含量通过炼钢过程中加入铁合金料被控制在Si＝0.05～0.80，所述Ca含量通过炼钢喂入Si-Ca线工艺被控制在Ca＝0.0015-0.005，所述P含量被控制在≤0.120，所述Cr含量通过炼钢的铁合金化工艺被控制在0.20～0.80，所述Cu含量通过炼钢的铁合金化工艺被控制在0.15～0.55，所述不可避免的杂质元素包括硫S，所述S含量通过炼钢脱硫工艺被控制在≤0.020，所述炼钢喂入稀土丝工艺按照0.07～0.64kg稀土/吨钢水向钢中加入稀土元素。

2.根据权利要求1所述的富含合金化稀土元素的稀土耐候钢，其特征在于，所述合金化稀土元素为铈Ce和镧La，所述稀土丝为La-Ce合金稀土丝。

3.根据权利要求1所述的富含合金化稀土元素的稀土耐候钢，其特征在于，所述合金化稀土元素为钇Y，所述稀土丝为Y合金稀土丝。

4.根据权利要求1所述的富含合金化稀土元素的稀土耐候钢，其特征在于，所述其它合金化元素包括Mn和Ni，所述Mn≤1.70，所述Ni≤0.65。

5.根据权利要求1所述的富含合金化稀土元素的稀土耐候钢，其特征在于，所述其它合金化元素包括Mo和Zr，所述Mo≤0.20，Zr≤0.15。

6.根据权利要求1所述的富含合金化稀土元素的稀土耐候钢，其特征在于，所述其它合金化元素包括下列一种或一种以上的组合：Nb＝0.015～0.110，V＝0.02～0.20，Ti＝0.02～0.20，Alt≥0.015。

7.根据权利要求1所述的富含合金化稀土元素的稀土耐候钢，其特征在于，所述稀土耐候钢是一种屈服强度级别为355MPa以上的经济型耐候钢，该种钢的力学性能：抗拉强度R_m＝490～610MPa，屈服强度R_eL≥355MPa，断后伸长率A≥22％，屈强比≤0.80。

8.根据权利要求1所述的富含合金化稀土元素的稀土耐候钢，其特征在于，所述稀土耐候钢经240小时周期浸润试验，腐蚀率≤1.2g/(m²*hr)。

9.一种上述富含合金化稀土元素的稀土耐候钢的制造方法，其特征在于，包括以下步骤，步骤1，转炉/电炉冶炼；步骤2，挡渣出钢及脱氧合金化；步骤3，LF精炼；步骤4，软吹钢水镇静；步骤5，连铸；所述步骤1中的转炉吹炼包括脱碳和脱磷，以脱碳为主，脱磷中保留一定的磷含量；所述步骤3中的LF精炼以脱氧和脱硫为主，利用钢水回磷或增磷保留一定的磷含量，精炼结束钢水Ca/Al比值达到0.05～0.14；所述步骤5中的连铸中间包浇注温度1520～1550℃。