屈服强度370MPa级无板厚效应的桥梁钢及生产方法,其组分及wt%为:C:0.10~0.16%,Si:0.025~0.50%,Mn:1.0~1.55%,P:≤0.015%,S:≤0.010%,Nb:0.02~0.05%;生产步骤:按洁净钢工艺冶炼并连铸成坯;对铸坯加热;轧制;冷却;待用。本发明专利技术合金元素添加少,轧制工艺简单,且易于控制;所生产的10~80mm钢板的屈服强度最大波动值≤20MPa,尤其50~80mm钢板的屈服强度波动值≤15MPa,几乎无板厚效应,易于加工使用,特别适用于不同钢板的拼装、焊接等加工方式,可以使得整体构建强度均匀、一致,安全性能更高。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及桥梁用钢及其生产方法,具体地指屈服强度370MPa级的桥梁用钢及其生产方法,确切地适用生产钢板厚度彡80mm、屈服强度370MPa级的桥梁钢及生产方法。
技术介绍
在2009年以前,我国桥梁钢板交货技术条件均是以国家标准GB/T714-2000为依据,其规定钢板可允许的板厚效应值较大——16mm以下钢板ReLMin值为370MPa,> 16^35mm钢板RJiin值为355MPa,> 35mm钢板I^Min值为330MPa。伴随着时代发展、科技的进步,桥梁设计采用了更新、更科学的设计方法,设计整体向大跨度,轻型化发展,使得原本不参与整体受力的桥面板现在已被作为桁梁或箱梁受力的一个主要部分,并且每个工程都会根据自身建设特点提出更严格的指标要求,因此国家从2009年10月I日起,桥梁钢板开始执行国家标准GB/T714-2008,该标准将钢板可允许的板厚效应值进行了较大调整,调整后 为——50mm以下钢板RJMin值为370MPa,> 50mm钢板RJin值为360MPa,可以说其板厚效应几乎为没有,也因此,各大钢铁企业在实施新标准后其可生产得厚度规格较之前存在大幅萎缩,因为按照新标,对于50mm以上钢板在原有工艺下,其Ri值很难合格,尤其是正火状态交货的厚板,这给企业带来很大影响。因此改善桥梁钢钢板板厚效应势在必行。目前,为保证厚板桥梁钢的Ri值符合新标准的要求,钢厂大多采用多加合金,以牺牲成本的方式来提高钢板的强度指标,但其80mm钢板要想达到370MPa必须经过调质处理,这无形中增加了企业的成本。经初步检索,中国专利号为CN 101318287A的专利文献,其公开了一种Q460MPa高强韧性桥梁用中厚钢板的生产方法。该种方法的主要成分设计为O. 07、. 10%的C,O. 025 O. 045%的Nb, O. 060 0· 075%的V和O. 005 O. 015%的Ti,轧制工艺采用两阶段轧制,一阶段轧制温度为100(Γ1200 ,二阶段轧制温度为85(T890°C,终轧温度为79(T810°C,轧后钢板采取控冷,终冷温度为61(T650°C,组织为铁素体+珠光体。该专利所涉及的成分设计中采用了 Nb、V、Ti三种合金元素,且含量较高,尤其Nb含量,因此其生产制造成本过高;此外该专利中仅出示了 30mm钢板的性能指标,且同厚度钢板的强度差别最大达到45MPa,因此不能说明其没有厚度效应。中国专利号为CN 102400055A的专利文献,其公开了一种低成本屈强比可控高强度高韧性钢板及其制造方法。该种方法的主要成分设计为c:0. 04 O. 10%、Mn :1. 2 2.0%、Si 0. I O. 5%,Nb :0. 02 O. 045%,Ti :0. 005 O. 025%,Cr :0. 4 I. 0%、Mo :0. 08 O.25%,Als :0. 010 O. 050%。轧制工艺采用两阶段轧制,二阶段轧制温度为70(T930°C,轧后钢板采取控冷,终冷温度为20(T250°C。首先该专利所涉及的成分设计中采用了 Nb、Ti、Cr、Mo四种合金元素,且需热处理,因此其生产制造成本过高;其次该专利中的轧后终冷温度为20(T25(TC,这不利于薄板板形控制,并且厚度会因温度过低使得热矫直机无法完成矫直,迫使一些没有冷矫直机的生产厂无法生产;此外该方法生产的钢板是铁素体和贝氏体组织,同时板厚效应达到了 llOMPa。中国专利号为CN 102337456A的专利文献,其公开了一种厚规格桥梁钢板及其轧制方法。该种方法的主要成分设计为C:0. 05 O. 10%、Mn :1. I I. 5%、Si :0. 25 O. 45%、S ·.( O. 010%,P :彡 O. 018%,Nb 0. 02 O. 055%,Ti 0. 006 O. 025%,V 0. 02 O. 06%。轧制工艺采用两阶段轧制,一阶段轧制温度为118(T123(TC,二阶段轧制温度为89(T920°C,终轧温度为85(T900°C,ACC终冷温度为54(T600°C,适用于生产6(Tl00mm厚钢板。首先该专利所涉及的成分设计中采用了 Nb、V、Ti三种合金元素,且含量较高,因此其生产制造成本过高;其次该方法仅适用于6(Tl00mm厚钢板,不具有规格覆盖性。此外该方法生产的钢板的板厚效应达到了 75MPa。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种在满足其值> 370MPa的前提下,化学成分简单,生产 成本低,工艺简单,在生产的板厚< 80mm范围内的钢板之间的屈服强度差值< 20MPa的无板厚效应的桥梁钢及其生产方法。实现上述目的的措施 屈服强度370MPa级无板厚效应的桥梁钢,其组分及重量百分比含量为C :0. 10 O.16%, Si :0. 025 O. 50%, Mn :1. 20 I. 55%, P :彡 O. 015%, S :彡 O. 010%, Nb :0. 02 O. 05%,其余为Fe及不可避免的夹杂。生产屈服强度为370MPa级无板厚效应的桥梁钢的方法,其步骤 O按照洁净钢工艺进行冶炼并连铸成坯; 2)对铸坯加热,加热温度控制为1050 1250°C,加热速率控制为9 llmm/min; 3)进行分段轧制控制粗轧终轧温度不低于1050°C,末道次压下量至少为20%;精轧温度需根据板厚确定,即钢板厚度在IOmm至小于25mm时,控制精轧开轧温度在960 1000°C ;钢板厚度在25mm至小于40mm时,控制精轧开轧温度在910 950°C ;钢板厚度在40mm至小于60mm时,控制精轧开轧温度在880 900°C ;钢板厚度在60 80mm时,控制精轧开轧温度在850 870°C ; 4)进行冷却,钢板终冷温度为500 700°C;根据板厚控制冷却速度在钢板厚度在IOmm至小于25mm时,控制冷却速度在6± 1°C /S ;钢板厚度在25mm至小于40mm时,控制冷却速度在10±1°C /S ;钢板厚度在40mm至小于60mm时,控制冷却速度在13±1°C /S ;钢板厚度在60 80mm时,控制冷却速度在18±1°C /S ; 5)待用。本专利技术中各元素及主要工艺参数的作用及机理 元素方面 C :碳是钢中主要的强度元素,增加碳可以大幅度提高钢的强度,当含量超过O. 18%时,钢的低温韧性显著恶化,因此控制在O. 10 O. 16%。Si :硅是炼钢脱氧的必要元素,也具有一定的强化作用,当含量低于O. I时,冶炼难度加大;当含量超过O. 5%时,钢的洁净度降低,韧性和焊接性能下降,回火脆性增强,因此控制在O. 25 O. 50%。Mn :降低钢的下临界点,增加奥氏体冷却的过冷度,细化珠光体组织,以及改善其力学性能,能明显提高钢的淬透性,但是含量高时,将降低钢的低温韧性,因此控制在I.(Tl. 55%。Nb:铌可以显著提高钢的奥氏体再结晶温度,扩大未再结晶区范围,便于实现高温轧制。铌还可以抑制奥氏体晶粒长大,具有显著地细晶强化和析出强化作用。Als :铝是脱氧元素,可与N形成A1N,可细化晶粒,其含量不足O. 015%时,效果不本文档来自技高网...
【技术保护点】
屈服强度370MPa级无板厚效应的桥梁钢,其组分及重量百分比含量为:C:0.10~0.16%,Si:0.025~0.50%,Mn:1.20~1.55%,P:≤0.015%,S:≤0.010%,Nb:0.02~0.05%,其余为Fe及不可避免的夹杂。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员:洪君,董汉雄,王世森,熊玉彰,梁宝珠,熊涛,王建明,王孝东,余宏伟,李银华,陈勇,余爱华,
申请(专利权)人:武汉钢铁集团公司,
类型:发明
国别省市:
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