一种高速公路护栏用高强度耐候钢及高速公路护栏的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高速公路护栏用高强度耐候钢及高速公路护栏的制备方法，涉及金属建材领域。该高强度耐候钢的化学成分质量百分比为：C 0.10～0.12％，Si 0.80～0.10％，Mn 1.00～1.2％，Cu 0.1～0.15％，Al0.05～0.1％，Ti 0.05～0.08％，P 0.03～0.05％，S 0.01～0.02％，O 0.003～0.005％，N 0.001～0.003％，余量为Fe和不可避免的杂质。该高速公路护栏包括椭圆形钢管、挡板、圆柱形钢管立柱、螺栓、螺母和立柱帽，不但具有优异的强塑性和超强的耐候性，而且制备过程节能环保，耐撞击能力和撞击时的能量吸收能力显著提高。击时的能量吸收能力显著提高。击时的能量吸收能力显著提高。

【技术实现步骤摘要】
一种高速公路护栏用高强度耐候钢及高速公路护栏的制备方法


[0001]本专利技术涉及金属建材
，特别是涉及一种高速公路护栏用高强度耐候钢及高速公路护栏的制备方法。

技术介绍

[0002]高速公路护栏安装在高速公路两侧和中间隔离带，主要起到隔离和防护的作用，一般要求强塑性高、耐候性好、便于运输安装等。目前，高速公路护栏均采用Q235材质的钢板制造，制备成波纹板形状，在受到撞击时，具有一定的抗撞击能力和能量吸收作用。高速公路护栏安装时，首先将立柱预埋到路基里面，然后用铆钉将波纹板固定到立柱上面，按一定距离相互拼接形成整体，一般使用寿命为10～20年左右。我国地域广阔，环境复杂，高速公路护栏表面必须具有防腐、防老化、耐风沙侵蚀等耐候性。目前表面防腐处理以热浸镀锌为主，同时在热浸镀锌的基础上，进行喷塑或涂装来进一步提高耐候性和使用寿命，同时获得需要的各种颜色。
[0003]随着我国高速公路的发展，对护栏的需求和性能要求越来越高，尤其是在高原、山地、沙漠、海洋等恶劣环境下的高速公路，对护栏提出了更高的要求，不但应具有更高的强塑性、还应具有优异的耐候性和超长的使用寿命(40年以上)，同时在生产制造的过程中还要节能环保，不能产生污染排放。
[0004]目前采用Q235钢材和热浸镀锌的防腐技术，均不能满足高性能、超耐候、长寿命高速公路护栏的需求，同时在表面防腐处理上还存在环保问题。因此需要开发一种新型的高速公路护栏用高强度的耐候钢及绿色的防腐处理方法，来大幅度提升高速公路护栏的性能与使用寿命。
专利技术内容
[0005]本专利技术的目的是提供一种高速公路护栏用高强度耐候钢及高速公路护栏的制备方法，以解决上述现有技术存在的问题，使高速公路护栏具有优异的性能和更长的使用寿命。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0007]本专利技术目的之一：提供一种高速公路护栏用高强度耐候钢，所述高强度耐候钢的化学成分质量百分比为：C 0.10～0.12％，Si 0.80～0.10％，Mn1.00～1.2％；Cu 0.1～0.15％，Al 0.05～0.1％，Ti 0.05～0.08％，P 0.03～0.05％，S 0.01～0.02％，O 0.003～0.005％，N 0.001～0.003％，余量为Fe和不可避免的杂质。
[0008]本专利技术目的之二：提供一种高速公路护栏，包括椭圆形钢管、挡板、圆柱形钢管立柱、螺栓、螺母和立柱帽；
[0009]所述椭圆形钢管、挡板、圆柱形钢管立柱的材质为上述高强度耐候钢；
[0010]所述螺栓为40CrNiMo材质；所述螺母为40Cr材质；
[0011]所述圆柱形钢管立柱垂直于地面设置；所述螺栓以贯穿的方式将所述挡板和椭圆形钢管固定于所述圆柱形钢管立柱与地面垂直的一侧；并通过所述螺母将所述螺栓固定；
[0012]所述螺栓的贯穿方向为所述椭圆形钢管的长径方向，且所述椭圆形钢管与所述圆柱形钢管立柱垂直于地面的一侧接触。
[0013]进一步地，所述椭圆形钢管的尺寸为：壁厚3～5mm，长度4～6m，长径80～100mm，短径40～50mm；所述挡板的尺寸为：厚3～5mm，长度4～6m，宽40～50mm；所述圆柱形钢管立柱的尺寸为：壁厚5mm，直径120～150mm，长1.5～2.5m。
[0014]本专利技术目的之三：提供上述高速公路护栏的制备方法，包括以下步骤：
[0015](1)将所述高强度耐候钢在920～950℃下轧制成板材，设计成所述椭圆形钢管、挡板、圆柱形钢管立柱所需尺寸，并按照所述椭圆形钢管、圆柱形钢管结构进行卷制成型，之后调整温度为880～900℃，并水冷至室温；
[0016](2)将步骤(1)轧制、成型并水冷后的所述高强度耐候钢在400～450℃环境下进行表面氧化处理，之后空冷至室温，得到氧化层；将氧化处理后的所述高强度耐候钢利用锌铝涂料进行浸涂，在表面得到涂层；
[0017](3)将所述螺栓、螺母加热至860℃，80℃水浴淬火，空冷至室温，600℃保护性气氛下回火处理1h，之后冷却，利用锌铝涂料进行浸涂，在表面得到涂层；
[0018](4)将经过上述处理的椭圆形钢管、挡板、圆柱形钢管立柱、螺栓、螺母和立柱帽组装得到所述高速公路护栏。
[0019]进一步地，步骤(2)所述表面氧化处理的时间为30min，所述氧化层的厚度为3～5μm。
[0020]进一步地，步骤(2)所述表面氧化处理的气氛为空气和水蒸气混合气氛，其中，空气和水蒸气的体积比为2:1。
[0021]进一步地，步骤(2)中所述涂层的厚度为5～8μm。
[0022]进一步地，步骤(3)淬火时间为1min；步骤(3)冷却的步骤具体为：在80℃的水浴中冷却0.5min。
[0023]进一步地，步骤(3)中保护性气氛为体积比为10:1:2的氨气、丙酮气体和水蒸气的混合气体。
[0024]进一步地，步骤(3)中所述涂层厚度为5～8μm。
[0025]本专利技术采用连铸连轧工艺对上述成分的低碳、低合金耐候钢进行加工处理，使其具有高强塑性和优异的耐候性能，性价比高，防腐处理过程无三废排放，过程环保，安装简单方便。方形挡板与椭圆钢管配合可以大幅度降低撞击时产生的冲击力，减少撞击造成的伤害与损失。本专利技术螺栓为高强度螺栓，表面同样经过复合防腐处理。
[0026]本专利技术公开了以下技术效果：
[0027]本专利技术针对高原、山地、沙漠、海洋等自然环境下高速公路护栏的需求，提出了一种新型的高速公路护栏用高强度耐候钢，并结合绿色防腐方法制备得到高强度、超耐候高速公路护栏，制得的高速公路护栏不但具有更优异的强塑性和超强的耐候性(耐中性盐雾腐蚀试验超过2000小时，耐风沙侵蚀能力比目前Q235材质的镀锌板材提高2倍)，而且制备过程节能环保，耐撞击能力和撞击时的能量吸收能力显著提高。
附图说明
[0028]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0029]图1为本专利技术新型高速公路护栏及其安装结构示意图；
[0030]图2为本专利技术实施例3中低碳、低合金耐候钢轧制、水冷后的金相组织图；
[0031]图3为本专利技术实施例3中螺栓空冷后的微观组织图。
具体实施方式
[0032]现详细说明本专利技术的多种示例性实施方式，该详细说明不应认为是对本专利技术的限制，而应理解为是对本专利技术的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。
[0033]应理解本专利技术中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式，并非用于限制本专利技术。另外，对于本专利技术中的数值范围，应理解为还具体公开了该范围的上限和下限之间的每个中间值。在任何陈述值或陈述范围内的中间值以及任何其他陈述值或在所述范围内的中间值之间的每本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高速公路护栏用高强度耐候钢，其特征在于，所述高强度耐候钢的化学成分质量百分比为：C 0.10～0.12％，Si 0.80～0.10％，Mn 1.00～1.2％，Cu 0.1～0.15％，Al 0.05～0.1％，Ti 0.05～0.08％，P 0.03～0.05％，S 0.01～0.02％，O 0.003～0.005％，N 0.001～0.003％，余量为Fe和不可避免的杂质。2.一种高速公路护栏，其特征在于，包括椭圆形钢管、挡板、圆柱形钢管立柱、螺栓、螺母和立柱帽；所述椭圆形钢管、挡板、圆柱形钢管立柱的材质为权利要求1所述的高强度耐候钢；所述螺栓为40CrNiMo材质；所述螺母为40Cr材质；所述圆柱形钢管立柱垂直于地面设置；所述螺栓以贯穿的方式将所述挡板和椭圆形钢管固定于所述圆柱形钢管立柱与地面垂直的一侧；并通过所述螺母将所述螺栓固定；所述螺栓的贯穿方向为所述椭圆形钢管的长径方向，且所述椭圆形钢管与所述圆柱形钢管立柱垂直于地面的一侧接触。3.根据权利要求2所述的高速公路护栏，其特征在于，所述椭圆形钢管的尺寸为：壁厚3～5mm，长度4～6m，长径80～100mm，短径40～50mm；所述挡板的尺寸为：厚3～5mm，长度4～6m，宽40～50mm；所述圆柱形钢管立柱的尺寸为：壁厚5mm，直径120～150mm，长1.5～2.5m。4.一种权利要求2所述高速公路护栏的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将所述高强度耐候钢在920～950℃下轧制成板材，设计成...

【专利技术属性】
技术研发人员：马骥，崔国栋，
申请(专利权)人：宁波星科金属材料有限公司，
类型：发明
国别省市：