CN109136752B - 一种420MPa级低屈强比耐海洋大气腐蚀桥梁用钢及其生产方法 - Google Patents

一种420MPa级低屈强比耐海洋大气腐蚀桥梁用钢及其生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种420MPa级低屈强比耐海洋大气腐蚀桥梁用钢及其生产方法，所述钢材含有下述质量百分比含量的化学成分：C：0.04～0.20%，Si：0.15～0.45%，Mn：0.85～1.80%，Alt：0.015～0.050%，Ni：2.50～4.75%，Cu：0.20～0.60%，Nb：0.020～0.080%，Ti：0.015～0.036%，Ca：0.0020～0.0050%，P：≤0.020%，S：≤0.002%，N：≤0.004%，余量为Fe及其他不可避免杂质；本发明钢通过成分设计、夹杂物控制、控制轧制及控制冷却和热处理后，钢材除了具有优良的耐海洋大气腐蚀性能外，强度较高，屈强比较低，可用于制造海洋大气环境下的各种桥梁，使用安全性大大提高。

Description

一种420MPa级低屈强比耐海洋大气腐蚀桥梁用钢及其生产 方法
技术领域
本发明涉及钢铁材料技术领域，特别是一种420MPa级低屈强比耐海洋大气腐蚀桥梁用钢及其生产方法。
背景技术
近年来高性能桥梁钢取得了长足的进步，越来越多的大跨度钢桥正在或已完成建设，但专门应用于海洋大气环境的耐候桥梁钢还存在强度偏低，屈强比偏高及耐海洋腐蚀性能不佳等问题。海洋大气环境包括近海、海滨地区以及盐区大气（土壤类型为盐渍土的区域或暴露于除冰盐的区域）等主要被氯化物所污染的环境大气，海洋大气环境意味着对钢材更大的腐蚀性，因此，应用于海洋大气环境下的桥梁钢，必须具备高强度、低屈强比、耐海洋大气腐蚀的特性，才能有效保证桥梁的安全性。
屈强比为材料屈服强度与抗拉强度的比值，钢材具备较低的屈强比可以在严重的负荷变形下，提高钢材的抗变形能力，即屈强比越低，材料从开始塑性变形到断裂所需要的形变能就越大，从而提高了其抗大变形的能力，可以有效保证安全性。申请号为201510021680.X的中国专利申请公开了一种低屈强比高性能桥梁钢，其化学成分为：C：0.04～0.08％、Si：0.30～0.50％、Mn：1.10～1.80％、P≤0.009％、S≤0.003％、Als≤0.05％、Ni：0.20～0.50％、Cr：0.30～0.60％、Cu：0.30～0.60％、Ti：0.01～0.03％、Nb：0.02～0.05％，余量为Fe，该钢材的制备方法是对钢坯进行两阶段轧制，轧后超快速冷却，空冷至室温。该钢具备较低的屈强比及较高的强度，但并无耐候尤其耐海洋大气腐蚀性能。申请号为201010606201.8的中国专利申请公开了一种高性能耐候桥梁钢板，其化学成分为：C：0.015～0.055％、Si：0.20～0.35％、Mn：0.50～0.80％、P≤0.018％、S≤0.005％、Nb：0.050～0.080％、Ti：0.010～0.020％，Al：0.015～0.040％，Ni：0.25～0.40％、Cu：0.25～0.40％，稀土加入量为0.045～0.08％；其余为Fe和杂质元素；其生产方法为：加热温度1220～1240℃；粗轧开轧温度1150～1180℃；精轧开轧温度1030～1070℃，精轧终轧温度850～890℃，轧后快速冷却，冷却速度16～25℃/s，卷曲温度560～580℃。该钢具备较好的耐大气腐蚀性能，但并未针对海洋大气环境进行设计，且其屈强比也较高。另有申请号为201110086804.4的中国专利申请公开了一种耐候桥梁钢，其化学成分为：C：0.06～0.16％、Si：0.10～0.55％、Mn：0.80～1.70％、P：0.020～0.065％、S≤0.015％、Cu：0.15～0.25％、Ni≤0.30％，Nb≤0.075％，B：0.002～0.005％；该钢具备较好的耐候性能，但其强度偏低仅有345MPa级，且低温冲击性能较差。申请号为201210072989.8的中国专利申请公开了一种高性能耐候桥梁钢，该钢化学成分为：C：0.02～0.05%、Si：0.20～0.30%、Mn：0.6～1.00%、P≤0.02%、S≤0.010%、Cu：0.20～0.40%、Ni：0.30～0.80%、Nb：0.04～0.07%、Ti：0.005～0.015%、Al≤0.02%，余量为Fe及杂质。该具备较高的强度以及较好的耐候性能，但其耐蚀元素含量较低，不能适应海洋腐蚀条件。
由于现有技术中公开的技术方案均没有专门针对海洋大气环境设计的桥梁用钢材，因此，研发一种专门针对海洋大气环境的，具有高强度、低屈强比，且耐海洋大气环境的桥梁用钢材及其生产方法，对提高海洋大气环境下桥梁的安全性尤为重要。
发明内容
本发明的目的就是针对现有钢种屈强比偏高、耐候性能与屈强比匹配不佳，不能适用于海洋大气环境的问题，提供一种420MPa级低屈强比耐海洋大气腐蚀桥梁用钢及其生产方法，采用本发明方法可以获得屈强比低于0.85，且具备良好的韧性、拉伸性能的耐海洋大气腐蚀的桥梁用钢。
本发明的一种420MPa级低屈强比耐海洋大气腐蚀桥梁用钢，所述钢材含有下述质量百分比含量的化学成分：C：0.04～0.20%，Si：0.15～0.45%，Mn：0.85～1.80%，Alt：0.015～0.050%，Ni：2.50～4.75%，Cu：0.20～0.60%，Nb：0.020～0.080%，Ti：0.015～0.036%，Ca：0.0020～0.0050%，P：≤0.020%，S：≤0.002%，N：≤0.004%，余量为Fe及其他不可避免杂质。
进一步地，本发明优选的一种420MPa级低屈强比耐海洋大气腐蚀桥梁用钢，所述钢材含有下述质量百分比含量的化学成分：C：0.04～0.08%，Si：0.15～0.30%，Mn：0.85～1.20%，Alt：0.015～0.030%，Ni：3.0～4.0%，Cu：0.40～0.50%，Nb：0.020～0.080%，Ti：0.015～0.030%，Ca：0.0020～0.0050%，P：≤0.020%，S：≤0.002%，N：≤0.004%，余量为Fe及其他不可避免杂质。
进一步地，本发明优选的一种420MPa级低屈强比耐海洋大气腐蚀桥梁用钢，其特征在于：所述钢材含有下述质量百分比含量的化学成分：C：0.08～0.15%，Si：0.15～0.25%，Mn：0.85～1.60%，Alt：0.015～0.030%，Ni：2.50～3.5%，Cu：0.20～0.50%，Nb：0.020～0.080%，Ti：0.015～0.030%，Ca：0.0020～0.0050%，P：≤0.020%，S：≤0.002%，N：≤0.004%，余量为Fe及其他不可避免杂质。
本发明中所述钢材的厚度为10～40mm，所述钢材的屈服强度420MPa≤ReL≤490MPa，抗拉强度Rm≥540MPa，屈强比ReL/Rm≤0.85，延伸率29%≤A≤33.5%，﹣40℃KV2≥210J，盐雾腐蚀30天平均腐蚀速率≤0.040mm/a；盐雾腐蚀60天平均腐蚀速率≤0.035mm/a。
本发明的一种420MPa级低屈强比耐海洋大气腐蚀桥梁用钢的生产方法，包括铁水KS深脱硫—转炉顶底复吹—LF加热炉处理—RH真空炉真空处理及成分微调—连铸—加热—轧制—冷却—回火工艺，其中主要工艺步骤如下：
钢液在LF加热炉中进行Ca-Si处理，控制钢液中Ca含量达到0.0020～0.0050%；
钢液在RH真空炉真空处理及成分微调，真空处理时间不少于15min；
在连铸过程中采用组合电磁搅拌技术，具体是：在结晶器阶段采用电源频率为15～30Hz，电流强度在100～200A的电磁搅拌强度；在二冷段采用电源频率为5～10Hz，电流强度在250～350A的电磁搅拌强度；在凝固末端采用电源频率为2～8Hz，电流强度在350～500A的电磁搅拌强度；
连铸工艺完成后，对铸坯进行加热，在轧制前先在铸坯表面涂抹防氧化涂层，然后采用1260～1300℃的加热温度加热铸坯，加热速率为8～13min/cm，铸坯加热完成后，开始轧制；
所述轧制包括第Ⅰ阶段粗轧、第Ⅱ阶段粗轧及第Ⅲ阶段精轧，第Ⅰ阶段粗轧开轧温度为1230～1250℃，轧制3道次，待温；第Ⅱ阶段粗轧开轧温度为1120～1140℃，轧制3道次，粗轧结束后控制中间坯厚度为t+（55～65）mm，第Ⅲ阶段精轧开轧温度为900～950℃，终轧温度为810～850℃，轧制道次为7-9道次；其中t是以mm为单位的钢板成品厚度值；
所述冷却：是对轧后钢进行喷水冷却，开始冷却温度控制在750～810℃，冷却速度为7.0～13.0℃/s，返红温度为350～450℃；
所述回火：设置保温温度为350～500℃，保温时间为t+50min/mm，t是以mm为单位的钢板成品厚度值。
本发明中所述防氧化涂层是指可以耐1700-1800℃的耐高温防氧化涂层，本发明中是选择由硅酸盐溶液和无机金属氧化物制成无机非金属硅酸盐隔热涂料，可直接涂刷于铸坯表面，不与铸坯发生化学反应，具备一定的防氧化性和耐腐蚀性。
本发明的耐海洋大气腐蚀桥梁钢，因为该钢种要求具有优良的耐海洋大气腐蚀性能及较低的屈强比和较高的强度，因此，在炼钢时除了要严格控制钢水的纯净度，保证钢板的冲击韧性外，还需添加Ni、Cu等抗腐蚀元素，其中Mn、Nb、Ti的设计成分保证了钢的强度、韧性和焊接性能，其中Ni合金主要用来提高钢的低温韧性和耐候性能，Ti合金可以细化钢板焊接热影响区组织，提高韧性水平，通过调整C、Mn等对强度敏感元素的含量来控制其屈强比，本发明中各化学成分的含量限定范围均是发明人在通过大量实验研究及性能检测之后得出的，具体理由如下：
C：是提高钢材强度最有效的元素，随着C含量的增加，钢中Fe3C增加，淬硬性也增加，钢的抗拉强度和屈服强度提高。但是，增加钢中C含量，钢的延伸率和冲击韧性下降，尤其是对低温韧性影响较大。同时，由于C元素间隙固溶强化的影响，其含量增加易使钢屈强比升高，因此设计其含量低于0.20%。
Si：与C的亲和力很弱，在钢中不与碳化合，但能溶入铁素体，产生固溶强化作用，使得铁素体的强度和硬度提高，但塑性和韧性却有所下降，根据Pikering关系其对屈服强度的影响较高，其含量不宜过高，因此本发明钢的Si含量控制在0.45%以内。
Mn：是提高钢的屈服强度和抗拉强度的主要元素之一，根据Pikering关系其对屈服强度的影响同样较大，同时，Mn元素是一种易偏析的元素，当偏析区Mn、C含量达到一定比例时，在钢材生产和焊接过程中会产生马氏体相，该相会表现出很高的硬度，对钢板低温韧性和抗氢致开裂性能有较大影响。因此，综合考虑将Mn含量限定在0.85%~1.80%范围内。
Al：是钢中的主要脱氧元素，一定含量的Al还能细化钢板的晶粒，提高钢板的强度和韧性。但是当Al含量偏高时，易导致钢中夹杂增多，对钢的韧性不利，同时会降低钢的淬硬性和韧性，降低钢的抗氢致开裂性能。因此将本发明钢中Alt含量控制在0.015%~0.050%以内。
Ni：能与铁以任何比例互熔，通过细化铁素体晶粒来改善钢的低温韧性，可以明显降低钢板的低温韧脆转变温度。同时，Ni还具备优良的抗氯离子腐蚀性能，本发明钢将Ni含量设定在0.50%~1.00%。
Cu：能提高强度和韧性。铜是耐腐蚀钢中耐蚀作用最为突出的合金元素，无论在工业大气、海洋大气或农村大气中，铜钢的耐蚀性能比普通碳钢都有不同程度的提高。因此，Cu的选取范围为：0.20~0.60%。
Ti ：是一种强烈的碳化物和氮化物形成元素，形成的TiN、Ti（CN）等粒子非常稳定，能够在形核时有效的阻止晶粒长大，因此能够细化晶粒，提高钢板的强度和韧性。设计Ti的含量时控制在0.010～0.036%范围内。
Nb：是一种强碳化物形成元素，在钢中形成NbC、Nb（CN）等第二相质点，阻碍奥氏体晶粒的长大，细化晶粒，提高钢板的强度和低温韧性。但其含量过高时易产生晶间裂纹，且造成屈强比的上升。因此，综合考虑将本发明的Nb含量控制在0.020～0.080%范围以内。
P：在钢中除了形成可引起钢红脆（热脆）和塑性降低的易熔共晶夹杂物外，还对氢原子重新组合过程起抑制作用，使得钢增氢效果增加，从而提高钢的脆性，降低低温韧性水平和抗氢致开裂性能，但一定量的P对钢板的耐候性能有正面作用，因此该钢将P控制在0.020%以内。
S：含量过高则会使钢板具有各向异性且韧性降低，使得钢的稳定性急剧恶化。因此，S控制在0.002%以内。
另外，该钢应尽量减少钢中气体含量，减小钢的偏析。同时，为了减少钢的时效影响，将N的含量控制在0.004%以内。
本发明钢除含有上述化学成分外，余量为Fe及其他不可避免的夹杂。
本发明钢板生产方法，除了在炼钢时严格控制钢材的化学成分外，还要通过钢的轧制方法来改善钢的各项性能的，具体发明点如下：
（1）炼钢工艺
本发明钢材在冶炼时，在RH炉进行Ca-Si处理，通过对夹杂物进行变形，能够有效降低夹杂物尺寸，改变夹杂物的形状，有利于提高钢的低温冲击韧性及抗腐蚀性能。同时，通过较长时间（不低于15min）的真空处理，可较好的降低钢中杂质、气体含量，有利于钢的低温韧性提高。
（2）连铸工艺
在连铸过程中进行组合电磁搅拌技术，分别在结晶器、二冷段、凝固末端进行不同频率的电磁搅拌，结晶器电磁搅拌可使合金充分扩散减轻合金元素，尤其是Ni、Mn元素的偏析，二冷段电磁搅拌则可充分破碎枝晶，细化晶粒，减轻缩孔缩松及中心偏析，凝固末端电磁搅拌则可进一步破碎晶粒减轻偏析。
（3）轧钢工艺
本发明钢合金含量较高，按合金钢工艺进行轧制。轧制前铸坯加热温度为1260～1300℃，加热速率为8～13min/cm，确保铸坯温度均匀，同时，由于Ni元素的存在，钢坯表面易产生氧化铁皮层，需在铸坯加热前涂抹防氧化涂层。钢坯在轧制时进行三阶段轧制，即粗轧一阶段→待温→粗轧二阶段→中间坯→待温→精轧。与常规低合金钢轧制工艺相比，主要是粗轧采用了二阶段轧制，一阶段大压下后待温，同时确保避开混晶温度区间，然后进行二阶段轧制，该轧制工艺对提高钢板韧性有较好效果。
粗轧时，根据成品钢板厚度，控制本阶段轧制结束时中间坯的厚度。精轧时，待温避开奥氏体部分再结晶区温度后，开始奥氏体未再结晶区控制轧制。精轧终轧后，形变错位将发生回复和多边形化，从而细化组织，提高钢板的低温韧性。轧制时，要考虑钢的临界点温度，避免出现混晶现象。因此综合考虑，钢的粗轧一阶段开轧温度不小于1200℃，粗轧二阶段开轧温度不小于1100℃，精轧开轧温度不大于950℃，精轧终轧温度810～850℃，精轧道次设定在7～9次。
（4）冷却、热处理工艺
本发明中采用控制冷却工艺，一方面可以通过加速冷却细化钢板组织，改善钢的低温韧性，另一方面可以通过控制开始冷却温度，调整钢的屈服强度，从而对钢的屈强比进行控制，由于开始冷却温度较高时，钢的屈服强度较大，不利于降低屈强比，因此本钢的开冷温度不宜过高；同时，由于本钢在强度较高的情况下还要求较低的屈强比，所以针对本钢的特点，设计热处理工艺为低温回火热处理。回火后钢的组织是一种较稳定的贝氏体+针状铁素体组织，回火温度设计为350～500℃，是为了提高组织的稳定性，并适当粗化晶粒以控制细晶强化对屈强比的影响，同时也可以根据不同回火温度调整钢板强度范围。
本发明相对现有技术，具有如下优点：
（1）在成分设计上，控制C、Mn元素含量，以降低钢板屈强比，同时添加一定量的Ni、Cu元素保证其低温冲击韧性和耐候性能，同时添加一定量的Ti、Nb等微合金元素改善其焊接性能，不添加虽然能耐普通大气腐蚀，但对耐海洋大气腐蚀不利的Cr元素，严格控制P、S、N含量，并进行Ca-Si处理，使得该钢在具有优良的耐候性能的同时具有较低的屈强比。
（2）在工艺上，采用组合电磁搅拌技术减轻合金元素偏析及控制组织均匀性，利用控制冷却工艺及低温回火热处理得到稳定的软相铁素体+硬相贝氏体组织，利用钢中软相和硬相比例的不同控制其屈强比。
本发明钢通过成分设计、夹杂物控制、控制轧制及控制冷却和热处理后，钢材除了具有优良的耐海洋大气腐蚀性能外，强度较高，屈强比较低，可用于制造海洋大气环境下的各种桥梁，使用安全性大大提高。
具体实施方式
为了更好地解释本发明的技术方案，下面结合具体实施例对本发明的技术方案进行进一步的说明，下述实施例仅仅是示例性的说明本发明的技术方案，并不以任何形式限制本发明。
下表1为本发明各实施例及对比实施例钢板中所含化学成分的质量百分含量列表；
下表2为本发明各实施例钢板的主要工艺步骤中各工艺参数的取值列表；
下表3为本发明各实施例及对比例力学性能和耐候性能测试结果；
其中，耐候性能通过盐雾腐蚀30天和60天后的质量损失评定，具体试验条件如下：
喷雾盐溶液：采用分析纯氯化钠和蒸馏水配制成（5±0.1）%；
pH值调整溶液：采用化学纯的稀盐酸或氢氧化钠溶液；
试验温度：35±2℃；
盐雾沉降率：1～2ml/80cm•h。
本发明各实施例的420MPa级低屈强比耐海洋大气腐蚀桥梁用钢的生产方法，包括铁水KS深脱硫—转炉顶底复吹—LF加热炉处理—RH真空炉真空处理及成分微调—连铸—加热—轧制—冷却—回火工艺，其中主要工艺步骤如下：
钢液在LF加热炉中进行Ca-Si处理，控制钢液中Ca含量达到0.0020～0.0050%；
钢液在RH真空炉真空处理及成分微调，真空处理时间不少于15min；
在连铸过程中采用组合电磁搅拌技术，具体是：在结晶器阶段采用电源频率为15～30Hz，电流强度在100～200A的电磁搅拌强度；在二冷段采用电源频率为5～10Hz，电流强度在250～350A的电磁搅拌强度；在凝固末端采用电源频率为2～8Hz，电流强度在350～500A的电磁搅拌强度；
连铸工艺完成后，对铸坯进行加热，在轧制前先在铸坯表面涂抹防氧化涂层，然后采用1260～1300℃的加热温度加热铸坯，加热速率为8～13min/cm，铸坯加热完成后，开始轧制；
所述轧制包括第Ⅰ阶段粗轧、第Ⅱ阶段粗轧及第Ⅲ阶段精轧，第Ⅰ阶段粗轧开轧温度为1230～1250℃，轧制3道次，待温；第Ⅱ阶段粗轧开轧温度为1120～1140℃，轧制3道次，粗轧结束后控制中间坯厚度为t+（55～65）mm，第Ⅲ阶段精轧开轧温度为900～950℃，终轧温度为810～850℃，轧制道次为7-9道次；其中t是以mm为单位的钢板成品厚度值；
所述冷却：是对轧后钢进行喷水冷却，开始冷却温度控制在750～810℃，冷却速度为7.0～13.0℃/s，返红温度为350～450℃；
所述回火：设置保温温度为350～500℃，保温时间为t+50min/mm，t是以mm为单位的钢板成品厚度值。
所述防氧化涂层是指可以耐1700-1800℃的耐高温防氧化涂层，本发明中是选择由硅酸盐溶液和无机金属氧化物制成无机非金属硅酸盐隔热涂料，可直接涂刷于铸坯表面，不与铸坯发生化学反应，具备一定的防氧化性和耐腐蚀性。
表1 本发明各实施例及对比实施例钢板的化学成分（wt，%）
Figure DEST_PATH_IMAGE001
与对比钢相比，本发明钢添加了Nb元素，可通过细晶强化作用提高钢板强度及冲击性能；提高了Ni元素含量，除了大幅改善低温冲击韧性外，还可有效提高钢种的耐海洋大气腐蚀性能；适当提高Ti元素含量，有效改善夹杂物形态，改善钢的冲击性能；并进行Ca-Si处理，使得该钢在具有优良的耐候性能的同时具有较低的屈强比；同时严格要求S元素及气体N的含量，提高了钢的综合性能。
表2 本发明各实施例及对比例的主要工艺参数取值列表
Figure 291683DEST_PATH_IMAGE002
与对比钢相比，本发明钢采用组合电磁搅拌技术可以减轻合金元素偏析及控制组织均匀性，采用更高的加热温度，可使钢充分奥氏体化，同时，增加了粗轧Ⅱ阶段轧制过程，奥氏体区轧制，可使奥氏体晶粒进一步细化；采用较厚的中间坯厚度，在轧制过程中变形量更大，晶粒破碎更完全；降低了开轧及终轧温度，未在结晶区轧制，晶粒细化，提高钢的强度及低温冲击性能；根据厚度的不同采用不同的冷速，综合力学性能更佳。
表3 本发明各实施例及对比例的力学性能试验结果
Figure DEST_PATH_IMAGE003
从表3可以看出，本发明钢种屈强比低，低温冲击性能好，具备优良的抗变形能力和低温韧性；本发明钢种耐盐雾腐蚀性能优良，满足盐雾腐蚀试验30天和60天平均腐蚀速率≤0.045mm/a和0.045mm/a的规定，对比钢种由于耐蚀元素含量不足及未进行Ca-Si处理，且生产方法与本发明实施例各钢存在表2所述的区别，其耐蚀性能及强韧性均不如本发明钢种。由此可见，本发明钢具备较低的屈强比和高韧性，且具有优良的耐海洋大气腐蚀性能，适用于海洋大气腐蚀环境下的桥梁建设。
上述实施例仅仅是示例性的解释说明本发明，并不以任何形式限制本发明，任何人在依据本发明权利要求的原理下对本发明进行的任何内容或形式上的非实质性的改变，均应视为落入本发明权利要求的实质保护范围内。

Claims (4)

1.一种420MPa级低屈强比耐海洋大气腐蚀桥梁用钢的生产方法，所述钢材含有下述质量百分比含量的化学成分：C：0.04～0.20%，Si：0.15～0.45%，Mn：0.85～1.80%，Alt：0.015～0.050%，Ni：2.50～4.75%，Cu：0.20～0.60%，Nb：0.020～0.080%，Ti：0.015～0.036%，Ca：0.0020～0.0050%，P：≤0.020%，S：≤0.002%，N：≤0.004%，余量为Fe及其他不可避免杂质；所述生产方法包括铁水KS深脱硫—转炉顶底复吹—LF加热炉处理—RH真空炉真空处理及成分微调—连铸—加热—轧制—冷却—回火工艺，其特征在于：
钢液在LF加热炉中进行Ca-Si处理，控制钢液中Ca含量达到0.0020～0.0050%；
钢液在RH真空炉真空处理及成分微调，真空处理时间不少于15min；
在连铸过程中采用组合电磁搅拌技术，具体是：在结晶器阶段采用电源频率为15～30Hz，电流强度在100～200A的电磁搅拌强度；在二冷段采用电源频率为5～10Hz，电流强度在250～350A的电磁搅拌强度；在凝固末端采用电源频率为2～8Hz，电流强度在350～500A的电磁搅拌强度；
连铸工艺完成后，对铸坯进行加热，在轧制前先在铸坯表面涂抹耐高温防氧化涂层，然后采用1260～1300℃的加热温度加热铸坯，加热速率为8～13min/cm，铸坯加热完成后，开始轧制；
所述轧制包括第Ⅰ阶段粗轧、第Ⅱ阶段粗轧及第Ⅲ阶段精轧，第Ⅰ阶段粗轧开轧温度为1230～1250℃，轧制3道次，待温；第Ⅱ阶段粗轧开轧温度为1120～1140℃，轧制3道次，粗轧结束后控制中间坯厚度为t+（55～65）mm，第Ⅲ阶段精轧开轧温度为900～950℃，终轧温度为810～850℃，轧制道次为7-9道次；其中t是以mm为单位的钢板成品厚度值；
所述冷却：是对轧后钢进行喷水冷却，开始冷却温度控制在750～810℃，冷却速度为7.0～13.0℃/s，返红温度为350～450℃；
所述回火：设置保温温度为350～500℃，保温时间为t+50min/mm，t是以mm为单位的钢板成品厚度值。
2.根据权利要求1所述的一种420MPa级低屈强比耐海洋大气腐蚀桥梁用钢的生产方法，其特征在于：所述钢材含有下述质量百分比含量的化学成分：C：0.04～0.08%，Si：0.15～0.30%，Mn：0.85～1.20%，Alt：0.015～0.030%，Ni：3.0～4.0%，Cu：0.40～0.50%，Nb：0.020～0.080%，Ti：0.015～0.030%，Ca：0.0020～0.0050%，P：≤0.020%，S：≤0.002%，N：≤0.004%，余量为Fe及其他不可避免杂质。
3.根据权利要求1所述的一种420MPa级低屈强比耐海洋大气腐蚀桥梁用钢的生产方法，其特征在于：所述钢材含有下述质量百分比含量的化学成分：C：0.08～0.15%，Si：0.15～0.25%，Mn：0.85～1.60%，Alt：0.015～0.030%，Ni：2.50～3.5%，Cu：0.20～0.50%，Nb：0.020～0.080%，Ti：0.015～0.030%，Ca：0.0020～0.0050%，P：≤0.020%，S：≤0.002%，N：≤0.004%，余量为Fe及其他不可避免杂质。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种420MPa级低屈强比耐海洋大气腐蚀桥梁用钢的生产方法，其特征在于：所述钢材的厚度为10～40mm，所述钢材的屈服强度420MPa≤ReL≤490MPa，抗拉强度Rm≥540MPa，屈强比ReL/Rm≤0.85，延伸率29%≤A≤33.5%，﹣40℃KV2≥210J，盐雾腐蚀30天平均腐蚀速率≤0.040mm/a；盐雾腐蚀60天平均腐蚀速率≤0.035mm/a。
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