一种屈服强度为460Mpa的桥梁用宽厚钢板及制备方法

摘要

一种屈服强度为460Mpa的桥梁用宽厚钢板及制备方法。属于低合金宽厚板制备技术领域。化学成分按质量百分数为：C：0.05～0.09％，Si：0.25～0.45％，Mn：1.20～1.40％，Nb：0.035～0.045％，Ti：0.010～0.020％，Cu：0.20～0.30％，Cr：0.25～0.55％，Ni：0.25～0.30％，余量为Fe；钢板厚度为10～50mm，沿横断面的金相组织为铁素体+贝氏体组织，晶粒度为9.5～11级。采用控轧控冷制备。优点在于，生产的钢板较相同强度等级常规钢板的综合性能大幅改善：屈服强度可稳定在460MPa，抗拉强度稳定在590Mpa，钢板的－40℃低温韧性达到100J以上，钢板焊接适应性良好。

说明书

技术领域

本发明属于低合金宽厚板制备技术领域，特别涉及一种屈服强度为460Mpa的桥梁用宽厚钢板及制备方法，该宽厚钢板具有耐候性，采用控轧控冷制备。

背景技术

目前国内生产的桥梁钢基本上都不具备耐候性能，主要采用涂装。由于钢桥要长期暴露在空气中，因此要长期经受腐蚀而损耗，在防锈蚀方面花费的费用占钢桥后期维护费用很大的比重。若采用耐候钢建设钢桥，从整个使用期的费用来衡量，耐候钢桥的费用相比普通钢桥的费用较低，因此，将维护费用较低的耐候钢应用到桥梁中，会有很好的经济效益。本发明采用较低碳含量的微合金化钢坯，利用控制轧制控制冷却的方法，在宽厚板轧机上生产出具有一定耐候性能的桥梁用钢。不仅生产易于控制，而且具有焊接适应性好、低温冲击韧性高，并具有一定耐候性能板。

本发明涉及到的耐候桥梁钢既要满足强度、韧性的要求，还要有耐候性，同时还要保证较低的碳当量及焊接敏感系数。综合考虑各方面的要求，本发明采用较低碳成分，利用微合金元素Nb、Ti保证力学性能，同时Ti还能提高钢板的焊接性能，加入Cu、Cr、Ni保证钢板的耐候性能。经本发明制造的耐候桥梁钢板屈服强度可稳定达到460Mpa以上，-40℃低温冲击功稳定达到100J，满足现代桥梁工程建设对高性能桥梁钢板的要求。

发明内容

针对目前国内市场对耐候桥梁钢的需求，本发明提供了一种在宽厚板轧机上，采用控轧控冷生产耐候桥梁钢的方法。

本发明提供的高强度耐候桥梁钢的化学成分按质量百分数为：C：0.05～0.09％，Si：0.25～0.45％，Mn：1.20～1.40％，Nb：0.035～0.045％，Ti：0.010～0.020％，Cu：0.20～0.30％，Cr：0.25～0.55％，Ni：0.25～0.30％，余量为Fe，钢板厚度规格10～50mm，钢板微观组织为铁素体+贝氏体组织，晶粒度为9.5～11级。

本发明采用上述化学成分铸坯，通过控制轧制控制冷却工艺生产屈服强度≥460MPa，抗拉强度≥570MPa，延伸率≥17％，-40℃的V型冲击功≥47J的高强度耐候桥梁用宽厚板，其生产工艺具体如下：

1、加热制度：将连铸坯加热到1200～1250℃，保温1.5～2.5小时；

2、轧制工艺：保温后进行热轧，轧制分两阶段轧制，即再结晶区轧制和未再结晶区轧制，控制未再结晶区开轧温度为820～850℃，终轧温度在800～820℃；

3、水冷工艺：热轧后进行水冷，终冷温度控制在600～650℃，冷却速度控制在8～12℃/s。

本发明的有点在于，采用较低碳(C：0.05～0.09％)钢提高钢板低温韧性，利用Nb、Ti微合金化改善钢板力学性能，添加Cu-Cr-Ni提高钢板耐候性能，采用严格的控轧和控冷工艺，制造10～50mm厚度规格钢板。本发明生产的钢板较相同强度等级常规钢板的综合性能大幅改善：屈服强度可稳定在460MPa以上，抗拉强度稳定在570Mpa以上，钢板的-40℃低温韧性达到100J以上，钢板焊接适应性良好。钢板组织为铁素体+贝氏体，晶粒度为9.5～11级。

附图说明

图1为实施例1的典型微观组织照片。

图2为实施例2的典型微观组织照片。

具体实施方式

根据本发明的化学成分范围，在实验室200kg真空冶炼炉上冶炼，并锻成110mm×110mm×120mm，在实验室φ450轧机上将钢坯轧成20mm厚的钢板。实施例1和2的化学成分如表1所示，实施例1和2的控轧控冷工艺如表2所示，实施例1和2的钢板的机械性能如表3所示。

表1实施例1和2的化学成分(质量分数％，其余为Fe)

表2实施例1和2的工艺参数

表3实施例1和2的产品力学性能