一种超快冷工艺制备的高强度桥梁用钢及其生产方法技术

一种超快冷工艺制备的高强度桥梁用钢，其特征在于：成分是C 0.065～0.068％、Si 0.05～0.08％、Mn 1.5～1.55％、P≤0.01％、S≤0.004％、Nb+Ti+V 0.13～0.2％、Al≤0.050％，还含有Cr、Mo、Ni、Cu、稀土这5类的至少2类，余量为Fe和不可避免的杂质元素。

A High Strength Bridge Steel Prepared by Ultra-Fast Cooling Process and Its Production Method

A high strength bridge steel prepared by ultra-fast cooling process is characterized by its composition of C 0.065-0.068%, Si 0.05-0.08%, Mn 1.5-1.55%, P < 0.01%, S < 0.004%, Nb+Ti+V 0.13-0.2%, Al < 0.050%. It also contains at least two types of Cr, Mo, Ni, Cu and rare earth, and the remaining amount is an unavoidable impurity element of Fe.

【技术实现步骤摘要】
一种超快冷工艺制备的高强度桥梁用钢及其生产方法
本专利技术属于金属材料
，具体涉及一种超快冷工艺制备的高强度桥梁用钢及其生产方法。
技术介绍
耐大气腐蚀低合金结构钢大量应用于建筑、桥梁、集装箱、车辆等室外钢结构制造领域。其是以低碳锰钢为基础，加入少量Cr、Cu、Ni等低合金耐蚀性元素，促使钢的锈层结构发生变化，有利于减缓大气腐蚀速度，显著提高钢的耐大气腐蚀性能。CN101135029A记载了屈服强度700MPa级耐大气腐蚀钢及其制造方法，其强度较低，无法满足不同场合的高强度需要。CN103114253A记载了一种成品厚度3～10mm的极薄规格极薄规格超高强度钢板的生产方法，虽然可以获得屈服强度Rp0.2可达950-1300MPa，抗拉强度Rm：1000-1500MPa，断裂伸长率A：12-20％，-40℃冲击吸收能量KV2：80-270J，但是其热轧基板经过两次淬火+回火热处理工艺，明显影响了生产效率。CN103302255A记载了一种薄带连铸700MPa级高强耐大气腐蚀钢制造方法，其钢带的屈服强度至少为700MPa、抗拉强度至少为780MPa、延伸率至少为18％，也难以适应高强度、高延伸率、耐冲击等综合性能的新需要。另外目前对超快冷工艺的研究主要集中在汽车钢板和X70、X80管线钢领域，对于高强度桥梁用钢领域使用超快冷工艺来提高高强度、高延伸率、耐冲击等综合性能的研究较少。
技术实现思路
本专利技术所解决的技术问题是提供一种具备高强度、高延伸率、耐冲击等综合性能。为实现上述目的，本专利技术一方面是提供高强度桥梁用钢的成分，另一方面是提出高强度桥梁用钢的生产方法。技术方案如下：一种超快冷工艺制备的高强度桥梁用钢，其特征在于：成分是C0.065～0.068％、Si0.05～0.08％、Mn1.5～1.55％、P≤0.01％、S≤0.004％、Nb+Ti+V0.13～0.2％、Al≤0.050％，还含有Cr、Mo、Ni、Cu、稀土这5类的至少2类，余量为Fe和不可避免的杂质元素。一种超快冷工艺制备的高强度桥梁用钢，其特征在于：成分是C0.065～0.068％、Si0.05～0.08％、Mn1.5～1.55％、P≤0.01％、S≤0.004％、Nb0.065～0.07％、Ti0.02～0.025％、V0.03～0.035％、Al≤0.050％、Cr0.45～0.48％、Mo0.35～0.38％、Ni0.12～0.15％、Cu0.05～0.09％、稀土0.0001-0.001％、N0.001-0.005％，余量为Fe和不可避免的杂质元素；超快冷工艺是从840-845℃的终轧温度以80-90℃/s的冷却速度冷却到350-355℃，并于345-350℃进行卷取；经过金相组织分析，最终组织以面积率统计为95.5-96.5％的针状铁素体和1.5-2.5％的板条马氏体，其他组织为贝氏体铁素体和/马氏体奥氏体，形成的针状铁素体宽度平均范围是0.6-0.75微米，板条马氏体宽度平均范围是0.4-0.5微米；经过力学性能分析，屈服强度≥800MPa，抗拉强度≥1000MPa，断后延伸率≥24％，屈强比为0.79-0.81，-40℃的冲击功为200-230J。一种超快冷工艺制备的高强度桥梁用钢，其特征在于：成分是C0.065％、Si0.05％、Mn1.5％、P≤0.01％、S≤0.004％、Nb0.065％、Ti0.02％、V0.03％、Al≤0.050％、Cr0.45％、Mo0.35％、Ni0.12％、Cu0.05％、稀土0.0001％、N0.001％，余量为Fe和不可避免的杂质元素；超快冷工艺是从840-845℃的终轧温度以80-90℃/s的冷却速度冷却到350-355℃，并于345-350℃进行卷取；经过金相组织分析，最终组织以面积率统计为95.5-96.5％的针状铁素体和1.5-2.5％的板条马氏体，其他组织为贝氏体铁素体和/马氏体奥氏体，形成的针状铁素体宽度平均范围是0.6-0.75微米，板条马氏体宽度平均范围是0.4-0.5微米；经过力学性能分析，屈服强度≥820MPa，抗拉强度≥1030MPa，断后延伸率≥24％，屈强比为0.79-0.81，-40℃的冲击功为200-230J。一种超快冷工艺制备的高强度桥梁用钢，其特征在于：成分是C0.066％、Si0.06％、Mn1.52％、P≤0.01％、S≤0.004％、Nb0.067％、Ti0.023％、V0.033％、Al≤0.050％、Cr0.46％、Mo0.36％、Ni0.14％、Cu0.06％、稀土0.0005％、N0.003％，余量为Fe和不可避免的杂质元素；超快冷工艺是从840-845℃的终轧温度以80-90℃/s的冷却速度冷却到350-355℃，并于345-350℃进行卷取；经过金相组织分析，最终组织以面积率统计为95.5-96.5％的针状铁素体和1.5-2.5％的板条马氏体，其他组织为贝氏体铁素体和/马氏体奥氏体，形成的针状铁素体宽度平均范围是0.6-0.75微米，板条马氏体宽度平均范围是0.4-0.5微米；经过力学性能分析，屈服强度≥850MPa，抗拉强度≥1050MPa，断后延伸率≥24％，屈强比为0.79-0.81，-40℃的冲击功为200-230J。一种超快冷工艺制备的高强度桥梁用钢，其特征在于：成分是C0.068％、Si0.08％、Mn1.55％、P≤0.01％、S≤0.004％、Nb0.07％、Ti0.025％、V0.035％、Al≤0.050％、Cr0.48％、Mo0.38％、Ni0.15％、Cu0.09％、稀土0.001％、N0.005％，余量为Fe和不可避免的杂质元素；超快冷工艺是从840-845℃的终轧温度以80-90℃/s的冷却速度冷却到350-355℃，并于345-350℃进行卷取；经过金相组织分析，最终组织以面积率统计为95.5-96.5％的针状铁素体和1.5-2.5％的板条马氏体，其他组织为贝氏体铁素体和/马氏体奥氏体，形成的针状铁素体宽度平均范围是0.6-0.75微米，板条马氏体宽度平均范围是0.4-0.5微米；经过力学性能分析，屈服强度≥900MPa，抗拉强度≥1100MPa，断后延伸率≥24％，屈强比为0.79-0.81，-40℃的冲击功为200-230J。一种超快冷工艺制备的高强度桥梁用钢的生产方法，工艺路线包括：铁水预处理→钢水冶炼→炉外精炼→连铸→加热和轧制→超快冷工艺和卷取；核心步骤如下：(1)铁水预处理脱硫；(2)转炉冶炼：采用双渣操作，转炉底吹，碳含量目标≤0.055％，磷含量≤0.015％，出钢温度为1600-1650℃；采用挡渣塞、挡渣棒双挡渣出钢；(3)LF+RH精炼工艺或者RH或VD真空脱气；(4)连铸工艺：全程吹保护气体，避免氧化和增氮；(5)加热和轧制；钢坯装入加热炉中，加热温度1180～1220℃，总在炉时间≥200min，粗轧第一阶段为奥氏体再结晶区轧制，开轧温度为1050～1080℃，单道次压下率＞10％，末道次压下率≥25％，粗轧第二阶段为奥氏体未再结晶区轧制，精轧开轧温度≤890℃，终轧温度为840-845℃，累计压下率≥80％，轧制结束之后产品厚度10-13mm；(6)超快冷工艺和卷本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超快冷工艺制备的高强度桥梁用钢，其特征在于：成分是C 0.065～0.068％、Si 0.05～0.08％、Mn 1.5～1.55％、P≤0.01％、S≤0.004％、Nb+Ti+V 0.13～0.2％、Al≤0.050％，还含有Cr、Mo、Ni、Cu、稀土这5类的至少2类，余量为Fe和不可避免的杂质元素。

【技术特征摘要】
1.一种超快冷工艺制备的高强度桥梁用钢，其特征在于：成分是C0.065～0.068％、Si0.05～0.08％、Mn1.5～1.55％、P≤0.01％、S≤0.004％、Nb+Ti+V0.13～0.2％、Al≤0.050％，还含有Cr、Mo、Ni、Cu、稀土这5类的至少2类，余量为Fe和不可避免的杂质元素。2.一种超快冷工艺制备的高强度桥梁用钢，其特征在于：成分是C0.065～0.068％、Si0.05～0.08％、Mn1.5～1.55％、P≤0.01％、S≤0.004％、Nb0.065～0.07％、Ti0.02～0.025％、V0.03～0.035％、Al≤0.050％、Cr0.45～0.48％、Mo0.35～0.38％、Ni0.12～0.15％、Cu0.05～0.09％、稀土0.0001-0.001％、N0.001-0.005％，余量为Fe和不可避免的杂质元素；超快冷工艺是从840-845℃的终轧温度以80-90℃/s的冷却速度冷却到350-355℃，并于345-350℃进行卷取；经过金相组织分析，最终组织以面积率统计为95.5-96.5％的针状铁素体和1.5-2.5％的板条马氏体，其他组织为贝氏体铁树体和/马氏体奥氏体，形成的针状铁树体宽度平均范围是0.6-0.75微米，板条马氏体宽度平均范围是0.4-0.5微米；经过力学性能分析，屈服强度≥800MPa，抗拉强度≥1000MPa，断后延伸率≥24％，屈强比为0.79-0.81，-40℃的冲击功为200-230J。3.一种如权利要求2所述的超快冷工艺制备的高强度桥梁用钢，其特征在于：成分是C0.065％、Si0.05％、Mn1.5％、P≤0.01％、S≤0.004％、Nb0.065％、Ti0.02％、V0.03％、Al≤0.050％、Cr0.45％、Mo0.35％、Ni0.12％、Cu0.05％、稀土0.0001％、N0.001％，余量为Fe和不可避免的杂质元素；超快冷工艺是从840-845℃的终轧温度以80-90℃/s的冷却速度冷却到350-355℃，并于345-350℃进行卷取；经过金相组织分析，最终组织以面积率统计为95.5-96.5％的针状铁树体和1.5-2.5％的板条马氏体，其他组织为贝氏体铁树体和/马氏体奥氏体，形成的针状铁树体宽度平均范围是0.6-0.75微米，板条马氏体宽度平均范围是0.4-0.5微米；经过力学性能分析，屈服强度≥820MPa，抗拉强度≥1030MPa，断后延伸率≥24％，屈强比为0.79-0.81，-40℃的冲击功为200-230J。4.一种如权利要求2所述的超快冷工艺制备的高强度桥梁用钢，其特征在于：成分是C0.066％、Si0.06％、Mn1.52％、P≤0.01％、S≤0.004％、Nb0.067％、Ti0.023％、V0.033％、Al≤0.050％、Cr0.46％、Mo0.36％、Ni0.14％、Cu0.06％、稀土0.0005％、N0.003％，余量为Fe和不可避免的杂质元素；超快冷工艺是从840-845℃的终轧温度以80-90℃/s的冷却速度冷却到350-355℃，并于345-35...

【专利技术属性】
技术研发人员：张觉灵，杨海西，曹喜军，樊利智，
申请(专利权)人：敬业钢铁有限公司，
类型：发明
国别省市：河北,13