本发明涉及一种铁路车辆用钢及生产方法，具体属于一种适用于-60℃环境的铁路货车用钢及生产方法。
背景技术：
1、随着国际合作的加深，我国铁路车辆出口量迅速增长。我国根据自身气候特点制定的铁路车辆用钢标准tb/t 1979要求-40℃冲击功60j以上，出口车辆也普遍延用国内tb/t 1979的耐候钢牌号q450nqr1。但由于不同合作国家的地理环境与气候特点，对钢材的需求与我国要求的技术指标差异很大，尤其是一些气温较低的国家，其室外温度可达到-60℃。为确保安全性，该区域铁路货车材料要求其冲击试验温度达到-60℃。此外，由于上述区域气温低且冰冻期比国内长，煤炭等散货运输需要更大剂量、更长时间地使用防冻剂。防冻剂中的氯化物等成分可显著加快对钢板的腐蚀速率、缩短车辆的使用寿命，q450nqr1等普通耐候钢不能完全适应上述苛刻的腐蚀环境。因此，有必要开发冲击韧性达到-60℃要求、耐腐蚀性能更好的耐候钢，以满足我国铁路货车企业对极寒地区出口的需求。
2、cn201010291603.3、cn201510801812.0、cn201610938070.0等专利提供了耐候钢的成分设计及生产方法，但均针对-40℃及以上环境设计，冲击韧性达不到-60℃温度的使用要求，且耐腐蚀性能偏低。cn202210624001.8提供了一种用于-70℃环境下的耐候钢及生产方法，但该发明钢屈服强度345mpa级，不能满足铁路货车重载及车身轻量化要求。
技术实现思路
1、本发明在于克服现有技术存在的合金元素多且添加有昂贵元素，致生产成本高之不足，提供一种在保证屈服强度≥450mpa，抗拉强度≥550mpa，延伸率≥22％下，并使其－60℃kv2≥100j，腐蚀速率在q450nqr1的75％以下，适用于-60℃环境的铁路货车用钢及生产方法。
2、实现上述目的的措施：
3、一种适用于-60℃环境的铁路货车用钢，其组分及重量百分比含量为：：c：0.02～0.12％、si:0.2～0.6％、mn：0.6～1.5％、p：≤0.015％、s：≤0.005％、cu：0.20～1.0％，cr：0.7～1.50％，ni：0.35～1.0％，ti:0.010～0.045％，且要同时满足以下两式：1.0％≤cu+cr≤2.2％，cu/(ni+ti)≤1.5，其余为fe及杂质。
4、优选地：cu的重量百分比含量为0.20～0.78％。
5、优选地：cr的重量百分比含量为0.76～1.25％。
6、优选地：ni的重量百分比含量为0.38～0.85％。
7、优选地：ti的重量百分比含量为0.06～0.072％。
8、生产一种适用于-60℃环境的铁路货车用钢的方法，其步骤：
9、1)常规冶炼并连铸成坯；
10、2)对铸坯加热：控制铸坯加热温度在1180～1270℃；
11、3)进行粗轧，粗轧的开轧温度≥1100℃；
12、4)进行精轧，终轧温度在800～870℃；
13、5)进行快速冷却，在冷却速度为40～100℃/s下冷却；
14、6)进行卷取：控制卷取温度在580～640℃；
15、本发明中各组分及主要工艺的作用及机理
16、c是提高钢强度最经济有效的合金元素，但c含量过高会显著恶化钢的焊接性能，并且促进珠光体转变进而降低钢的耐蚀性能。本发明采用超低c设计，提高钢的焊接性能，抑制珠光体组织形成，提高钢的耐腐蚀性能及低温冲击韧性，本发明钢中的c含量为0.02～0.12％。
17、si在钢中加速碳向奥氏体偏聚，净化铁素体，避免冷却时粗大碳化物生成，同时固溶的硅可均匀延伸还可以提高钢的耐腐蚀性能。但过高的硅元素会在高温轧制过程中形成fe2sio4，增加氧化铁皮附着力，恶化钢板表面质量，因此si含量范围控制在0.20％～0.60％。。
18、钢中添加mn，不仅可以通过mn的固溶强化提高钢的强度，而且可降低钢的相变温度，细化晶粒，提高钢的低温韧性，本发明钢mn含量设计为0.6～1.5％。
19、p是低合金钢中的杂质元素之一，含p量高，一方面使钢具有较明显的冷脆倾向，另一方面p容易产生p偏析，明显恶化冷成型性能和低温冲击韧性。本发明钢中的p含量控制较低水平，p含量≤0.015％。
20、s是钢中的有害元素，生成的硫化物夹杂严重影响钢的低温冲击韧性，因此应尽量降低钢中的s含量，使其含量在0.005％以下。
21、cu：是耐候钢中主要的耐候元素，能有效提高钢的耐候性能，cu作为合金元素加入到钢中同时还有固溶及沉淀强化作用。因此将cu含量控制0.20～1.0％。
22、cr：与钢中cu等元素匹配使用可显著提高钢的耐大气腐蚀能力，能促进钢表面形成致密的氧化膜，提高钢的钝化能力。此外，cr元素可有效提高钢的淬透性，因此，cr含量控制在0.70～1.50％。其中1.0≤cu+cr≤2.2
23、ni：ni是显著改善钢材的低温韧性的元素，同时可提高耐大气腐蚀性能，另外ni的加入，还可以，同时有效阻止cu的热脆，因此，从提高耐候钢的腐蚀性能和-60℃低温冲击韧性考虑，ni含量控制在0.35～1.2％。
24、ti：ti在钢中形成tic第二相粒子，阻碍奥氏体晶粒的长大，细化晶粒，提高钢及焊接热影响区的韧性。另一方面，ti的添加将c元素固定为tic，进一步抑制富c奥氏体向珠光体转变，形成单相铁素体组织，提高钢的韧性，并避免常规的铁素体-珠光体钢中不同组织之间形成的电偶腐蚀，从而进一步提高钢的耐腐蚀性能。此外，ti对铜脆缺陷有一定抑制作用。本发明ti含量设计为0.010～0.045％，并控制cu/(ni+ti)≤2.0。
25、本发明之所以控制铸坯加热温度在1180～1270℃，是为了充分奥氏体化和ti元素固溶。当加热温度过低，奥氏体化和ti的固溶不充分；当加热温度过高会加重无ni含cu钢的铜脆缺陷。
26、本发明之所以控制粗轧的开轧温度≥1100℃，是由于在该温度条件范围内，能获得均匀细小的组织，当粗轧的开闸温度过低，将导致混晶的产生，降低钢的冲击韧性。
27、本发明之所以控制终轧温度在800～870℃，是为了得到均匀细小的转变组织，从而提高强度和韧性。当终轧温度过低，进入两相区轧制，容易导致混晶，冲击韧性降低；当终轧温度过高，会导致晶粒粗大，冲击韧性和强度均降低。
28、本发明之所以控制冷却速度为40～100℃/s，是为了强度和延伸率的匹配。当冷速过低，会导致相变驱动力不足，组织不够细小，冲击韧性和强度不足；当冷速过高，会导致强度过高且延伸率偏低。
29、本发明之所以控制卷取温度在580～640℃，是为了充分获得细小的tic析出物。当卷取温度过低，固溶的ti元素无法充分析出，导致钢的强度不足；当卷取温度过高，析出物尺寸粗化，会降低钢的冲击韧性。
30、本发明与现有技术相比，本发明在保证屈服强度≥450mpa，抗拉强度≥550mpa，延伸率≥22％下，并使其－60℃kv2≥100j，腐蚀速率在q450nqr1的75％以下，耐腐蚀性能优异。
1.一种适用于-60℃环境的铁路货车用钢，其组分及重量百分比含量为：c：0.02～0.12％、si:0.2～0.6％、mn：0.6～1.5％、p：≤0.015％、s：≤0.005％、cu：0.20～1.0％，cr：0.7～1.50％，ni：0.35～1.0％，ti:0.010～0.045％，且要同时满足以下两式：1.0％≤cu+cr≤2.2％，cu/(ni+ti)≤1.5，其余为fe及杂质。
2.如权利要求1所述的一种适用于-60℃环境的铁路货车用钢，其特征在于：cu的重量百分比含量为0.20～0.78％。
3.如权利要求1所述的一种适用于-60℃环境的铁路货车用钢，其特征在于：cr的重量百分比含量为0.76～1.25％。
4.如权利要求1所述的一种适用于-60℃环境的铁路货车用钢，其特征在于：ni的重量百分比含量为0.38～0.85％。
5.如权利要求1所述的一种适用于-60℃环境的铁路货车用钢，其特征在于：ti的重量百分比含量为0.06～0.072％。
6.生产如权利要求1所述的一种适用于-60℃环境的铁路货车用钢的方法，其步骤：
