CN114262845A - 一种500Mpa级薄规格桥梁板及其生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种500Mpa级薄规格桥梁板及其生产方法，属于冶金技术领域。桥梁板化学成分质量百分比为：C：0.07～0.10%，Si≤0.10%，Mn：1.50～1.65%，P≤0.018%，S≤0.008%，Nb：0.025～0.040%，V：0.035～0.045%，Ti：0.010～0.025%，Ni：0.12～0.18%，Cr：0.18～0.30%，Als：0.015～0.045%，N≤0.0065%，余量为Fe和生产过程中不可避免的杂质。生产方法包括转炉、精炼、连铸、铸坯加热、控制轧制、控制冷却、矫直、探伤工序。本发明通过合理的成分设计，并改进工艺，多道次强矫直工艺，得到一种工序简单，板形和性能兼优的桥梁板。

Description

一种500Mpa级薄规格桥梁板及其生产方法
技术领域
本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种500Mpa级薄规格桥梁板及其生产方法。
背景技术
近年来，国家加大了对桥梁等交通基础设施的建设力度，尤其是更加重视公路桥梁中全钢结构桥梁的推广。因而，桥梁钢需求量大大提高，且对其质量和性能的要求也进一步提高。不仅要具有高强度以满足结构轻量化要求，而且还应具有优良的低温韧性、抗焊接热影响和裂纹敏感特性等，以满足钢结构的安全可靠、长寿等要求。采用TMCP或TMCP+回火工艺生产的桥梁板，能满足产品具有良好的综合机械性能，保证高韧性、低屈强比、优良焊接性，但是业内观点一致认为，对于厚度小于等于16mm的薄规格桥梁板，采用TMCP工艺存在板形控制和性能控制难以匹配的问题：即若保证力学性能，则钢板容易出现浪形，板形合格率较低；若要保证板形，则力学性能达不到用户要求；此类问题严重制约了桥梁板的生产，限制了产品应用领域。
专利CN102766806 A，公开了一种超宽薄规格桥梁用结构钢板及其生产方法：该生产方法通过轧后采用780～850℃正火工艺，来确保钢板板形良好和综合力学性能合格，在增加了工序成本同时钢板强度会有一定程度下降，不利于钢板整体性能的提升，若追求高性能则需要添加更多的合金元素。
专利CN 109097662 B，公开了一种8～16mm厚TMCP型桥梁板及其生产方法：该方法采用高碳的成分设计C含量0.11～0.13%，通过控制轧制工艺获得一种铁素体+珠光体的双相组织来确保钢板强度。不足之处当C含量≥0.10%，会加重珠光体带状组织的形成，不利于钢板的冲击性能；另薄规格钢板各点在奥氏体向铁素体+珠光体相变的过程中通常会产生较大差异，板形和性能匹配的控制难度较大。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种500Mpa级薄规格桥梁板及其生产方法。本发明具体公开了一种免回火TMCP态交货、强度级别500Mpa以上、6～16m规格桥梁板的生产方法，通过优化成分设计，改进TMCP轧制、多道次强矫直工艺，得到一种工序简单、板形和性能兼优的桥梁板。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种500Mpa级薄规格桥梁板，所述桥梁板化学成分质量百分比为：C：0.07～0.10%，Si≤0.10%，Mn：1.50～1.65%，P≤0.018%，S≤0.008%，Nb：0.025～0 .040%，V：0.035～0.045%，Ti：0.010～0.025%，Ni：0.12～0.18%，Cr：0.18～0.30%，Als：0.015～0.045%，N≤0.0065%，余量为Fe和生产过程中不可避免的杂质；所述桥梁板焊接裂纹敏感性指数Pcm为0.16～0.20%。
优选的，所述桥梁板厚度6～16mm；所述桥梁板金相组织组成为铁素体和贝氏体组织，其中铁素体占23%～25%，贝氏体占75～77%。
优选的，所述桥梁板屈服强度≥500MPa，抗拉强度≥630MPa，延伸率≥18%，屈强比≤0.85，V型纵向-40℃冲击功≥120J，180°弯曲试验在试样外表面无肉眼可见的裂纹，钢板板形平直度满足≤5mm/2M或≤3mm/M，探伤能力达到GB/T 2970中Ⅱ级标准以上。
本发明各合金元素在钢中的作用如下：
C：C是钢中最基本的强化元素，C含量越高，钢的强度越高，塑韧性和焊接性能越差，因此在保证强度的情况下应尽可能降低C含量，以保证钢板的塑韧性和焊接性能，因此C含量控制0.07～0.10%。
Si：Si含量控制在≤0.10％，可消除红色氧化氧化铁皮有助于钢板除磷。
Mn：Mn显著地降低Arl 温度和贝氏体转变温度、残余奥氏体含量，且由于合金价格低廉，在低碳的成分设计中起到固溶强化作用，但是及易产生偏析及带状组织，因此Mn含量控制1.50～1.65%。
P和S：P易于偏聚在晶界处，降低钢的塑性和韧性，属于有害元素，理论上含量越低越好，但考虑到冶炼的成本和可行性，控制P≤0.018%，S≤0.008%。
Nb：Nb是最强的碳化物形成元素，具有抑制奥氏体再结晶、细化奥氏体的作用，在低温下易于析出弥散碳化物，可以提高强度细化晶粒，因此Nb含量控制0.025～0.040%。
V：V主要作用是细化晶粒，提高钢的强度和韧性，在奥氏体生成铁素体过程中的相间析出，起到析出强化作用，但含量过高时，其碳化物在晶内析出会降低低温韧性，故钒的含量控制在0.035～0.045%。
Ti：Ti的主要作用是固氮和脱氧，钛的含量过高，会造成材料的韧性降低，根据钢水中氮含量，钛含量控制在0.010～0.025％。
Ni：Ni可以显著提高钢板低温冲击韧性，但镍作为一种稀缺合金元素，尽量减少该元素的添加，镍的含量控制在0.12～0.18％。
Cr：Cr 提高钢的硬度、韧性、淬透性能，促进碳化物溶解和奥氏体成分均匀化。但Cr含量高会有相析出，冲击韧性急剧下降。所以Cr成分设计为0.18～0.30%。
Als：Al作为有效的脱氧元素，可高效去除钢水内的氧，提高钢水纯净度，但铝的添加过高反而会造成钢内夹杂物的增大，作为铝添加的衡量指标酸溶铝含量控制在0.015～0.045%。
本发明还提供上述一种500Mpa级薄规格桥梁板的生产方法，
所述生产方法包括转炉、精炼、连铸、铸坯加热、控制轧制、控制冷却、矫直、探伤工序；
所述控制轧制工序，采用两阶段轧制，第一阶段开轧温度≥1050℃，第一阶段保证板坯的单道次压下量≥10%，且后三道单道次压下率≥17%，累计压下率≥70%；第二阶段，开轧温度890～970℃；末道次快速抛钢，抛钢速度2.7～3.2m/s，使钢板快速进入控冷区，确保直接淬火（DQ）段开冷温度控制在760～820℃，减少先共析铁素体的生成；
所述控冷工序采用直接淬火（DQ）+空冷+快速冷却（ACC）三段式冷却，所述DQ段冷却速度为15～20℃/s，DQ段终冷温度为400～500℃；钢板离开DQ段后进入空冷段，空冷10～15s；ACC段冷却速度为4～8℃/s，终冷温度为150～250℃。
优选的，所述连铸工序，采用260*1700～1900mm断面生产保证压缩比，凝固末端累计压下量6.9mm；全程采用二冷电磁搅拌，动态轻压下技术，电搅参数180A～360A，频率4~6HZ，控制铸坯等轴晶率达到40%以上。
优选的，所述矫直工序，矫直机入口和出口矫直辊倾斜量控制在5～7mm，保证矫直力≥16000KN，通过强力矫直机反复矫直≥5道次，确保钢板板形平直。
优选的，所述控制轧制工序，采用两阶段轧制，钢板成品厚度为h，当6mm≤h＜10mm时，第二阶段开始温度为970～950℃；当钢板成品厚度在10mm≤h＜14mm时，第二阶段开始温度940～910℃；钢板成品厚度在14mm≤h≤16mm时，第二阶段开始温度920～890℃。
优选的，所述控冷工序采用直接淬火（DQ）+空冷+快速冷却（ACC）三段式冷却，DQ和ACC段投用的侧喷水需要覆盖整个辊道宽度，侧喷水与钢板上表面呈10～12°夹角分布，DQ段上下集管水量比值控制在1.7～1.9，ACC段上下集管水量比值2.0～2.2。
优选的，所述转炉工序，采用双渣法冶炼，控制前期渣碱度1.3～1.5，全部吹炼时间9～10min，控制终渣碱度3.5～4.2，吹炼终点钢水C含量0.03～0.05%，P≤0.015%，转炉终点钢水温度1550～1600℃。
优选的，所述精炼工序，LF精炼全程采用白渣操作，控制出站S含量≤0.008%；RH精炼真空保持时间≥15min，净吹时间≥6min，保证了钢水中夹杂物级别A+B+C+D夹杂物总和≤1.0级；所述铸坯加热工序，铸坯加热终了时刻铸坯表面温度控制在1210～1250℃，加热时间≥240min，保证铸坯温度均匀。
本发明各生产工序的作用机理如下：
本发明的控轧工序在轧制时第一阶段保证板坯的单道次压下量≥10％，且一轧程后三道单道次压下率≥17%，累计压下率≥70%，使钢板高温时发生充分再结晶，得到细小的初始奥氏体晶粒组织。第二阶段，对中间坯施加适当的未再结晶累积压下率，开轧温度890～970℃；以上工艺是连铸坯在奥氏体再结晶区、未再结晶区及形变诱导相变区控制轧制，使钢板内部形成大量位错并留有较大的畸变能，达到反复细化奥氏体晶粒的目的，从而在随后的控冷工序中，生成细小铁素体和贝氏体晶粒，进而保证钢板的低屈强比和低温冲击韧性。
本发明的控冷工艺采用直接淬火DQ+空冷+快速冷却ACC三段式冷却，其中DQ段冷却速度为15～20℃/s，DQ段终冷温度为400～500℃；钢板离开DQ段后进入空冷段，空冷10～15s；ACC段冷却速度为4～8℃/s，终冷温度为150～250℃。保证全厚度方向完成贝氏体相变，提高钢板的高强韧性能；空冷段的目的是令钢板在400～500℃保温10～15s，促进碳氮化物的析出，改善钢板的塑韧性，起到“自回火”的作用，减少离线回火工序；ACC段冷却速度为4～8℃/s，冷却至150～250℃，目的是避免钢板由于冷却不均匀发生二次瓢曲，保证钢板板形平直，减少浪板产生。
本发明采用低温矫直工艺，矫直机入口和出口矫直辊倾斜量控制在5～7mm，保证矫直力在16000KN以上，通过强力矫直机反复矫直≥5道次以上，确保钢板板形平直，钢板板形平直度满足≤5mm/2M或≤3mm/M。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：1、本发明的钢板交货状态为TMCP，为保证薄规格6mm～16mm产品具有良好的板形和低温冲击性能，成分设计时采用低C的质量百分比0.07～0.10%，辅以Nb、V、Ti、Cr、Ni等微合金元素，将终冷温度控制在150～250℃，并强力矫直≥5道次以上。采用此种成分设计及优化的TMCP轧制、矫直工艺设计，钢板最终得到稳定的铁素体和贝氏体组织，综合机械性满足GB/T 714-2015要求，钢板探伤能力满足GB/T2970中Ⅱ级标准。2、本发明解决了TMCP态钢板板形和机械性能不匹配的技术难题，同时节省了回火工序。钢板板形合格率大幅提升（≥90%），平直度满足≤5mm/2M或≤3mm/M的要求，且保留了高强韧性、低屈强比、优良焊接性的特点；节省了回火工序成本，扩大了产品厚度规格，可广泛应用于各种大型桥梁工程上，在同类企业中具有较强的竞争优势。
附图说明
图1是本发明实施例1中6mm厚度规格桥梁板的200×显微组织图；
图2是本发明实施例2中8mm厚度规格桥梁板的200×显微组织图；
图3是本发明实施例3中10mm厚度规格桥梁板的200×显微组织图；
图4是本发明实施例4中12mm厚度规格桥梁板的200×显微组织图；
图5是本发明实施例5中14mm厚度规格桥梁板的200×显微组织图。
图6是本发明实施例6中16mm厚度规格桥梁板的200×显微组织图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
实施例1～7选用260*1700～1900mm断面连铸坯以保证压缩比，生产厚度规格为6～16mm的桥梁板。
实施例1
一种500Mpa级薄规格桥梁板，厚度6mm，化学成分质量百分比见表1；桥梁板焊接裂纹敏感性指数Pcm：0.17%。
一种500Mpa级薄规格桥梁板的生产方法，包括转炉、精炼、连铸、铸坯加热、控制轧制、控制冷却、矫直、精整、探伤工序；
1）转炉工序，采用双渣法冶炼，控制前期渣碱度1.3，全部吹炼时间10min，控制终渣碱度3.8，终点钢水C含量0.04%，P含量0.010%，终点钢水温度1600℃。
2）精炼工序，LF精炼全程采用白渣操作，控制出站S含量0.003%；RH精炼真空保持时间20min，净吹时间6min；
3）连铸工序，采用260*1700断面，全程采用二冷电磁搅拌，动态轻压下技术，电搅参数180A，频率4HZ，凝固末端累计压下量6.9mm，控制铸坯等轴晶率达到40%。
4）铸坯加热工序，铸坯加热终了时刻铸坯表面温度控制在1220℃，加热时间240min。
5）控制轧制工序，采用两阶段轧制，一阶段开轧温度1075℃，一阶段板坯的单道次压下量10%，且后三道单道次压下率≥17%，累计压下率75%；
第二阶段开始温度为950℃；末道次快速抛钢，抛钢速度3.2m/s，使钢板快速进入控冷区，DQ段开冷温度控制在780℃；
6）控冷工序采用直接淬火DQ+空冷+快速冷却ACC三段式冷却，DQ段冷却速度为18℃/s，DQ段终冷温度为480℃；钢板离开DQ段后进入空冷段，空冷10s；ACC段冷却速度为5℃/s，终冷温度为200℃；
DQ和ACC段投用的侧喷水需要覆盖整个辊道宽度，侧喷水与钢板上表面呈10～12°夹角分布，DQ段上下集管水量比值控制在1.8，ACC段上下集管水量比值2.0。
7）矫直工序，矫直机入口和出口矫直辊倾斜量控制6mm，保证矫直力≥16000KN，通过强力矫直机反复矫直7次。
采用上述方法生产的厚度规格为6mm的桥梁板，金相组织组成为铁素体（23%）和贝氏体组织（77%），其力学性能检测结果：屈服强度535MPa，抗拉强度655MPa，延伸率18.5%，屈强比0.82，V型纵向-40℃冲击功174J、185J、182J，180°弯曲试验合格，钢板无浪形缺陷，板形平直度≤5mm/2M，探伤能力达到标准Ⅰ级。
实施例2
一种500Mpa级薄规格桥梁板，厚度8mm，化学成分质量百分比见表1；桥梁板焊接裂纹敏感性指数Pcm：0.18%。
一种500Mpa级薄规格桥梁板的生产方法，包括转炉、精炼、连铸、铸坯加热、控制轧制、控制冷却、矫直、探伤工序；
1）转炉工序，采用双渣法冶炼，控制前期渣碱度1.5，全部吹炼时间10min，控制终渣碱度3.5，终点钢水C含量0.03%，P含量0.015%，终点钢水温度1580℃。
2）精炼工序，LF精炼全程采用白渣操作，控制出站S含量0.008%；RH精炼真空保持时间18min，净吹时间6min；
3）连铸工序，采用260*1700断面，全程采用二冷电磁搅拌，动态轻压下技术，电搅参数220A，频率4HZ，凝固末端累计压下量6.9mm，控制铸坯等轴晶率达到45%。
4）铸坯加热工序，铸坯加热终了时刻铸坯表面温度控制在1210℃，加热时间250min。
5）控制轧制工序，采用两阶段轧制，一阶段开轧温度1075℃，一阶段板坯的单道次压下量12%，且后三道单道次压下率≥17%，累计压下率78%；第二阶段开始温度为960℃；末道次快速抛钢，抛钢速度3.0m/s，使钢板快速进入控冷区，DQ段开冷温度控制在800℃；
6）控冷工序采用直接淬火DQ+空冷+快速冷却ACC三段式冷却，DQ段冷却速度为16℃/s，DQ段终冷温度为500℃；钢板离开DQ段后进入空冷段，空冷13s；ACC段冷却速度为8℃/s，终冷温度为230℃；
DQ和ACC段投用的侧喷水需要覆盖整个辊道宽度，侧喷水与钢板上表面呈10～12°夹角分布，DQ段上下集管水量比值控制在1.9，ACC段上下集管水量比值2.0。
7）矫直工序，矫直机入口和出口矫直辊倾斜量控制6mm，保证矫直力≥16000KN，通过强力矫直机反复矫直7次。
采用上述方法生产的厚度规格为8mm的桥梁板，金相组织组成为铁素体（25%）和贝氏体组织（75%），其力学性能检测结果：屈服强度545MPa，抗拉强度675MPa，延伸率20.5%，屈强比0.81，V型纵向-40℃冲击功164J、155J、165J，180°弯曲试验合格，钢板无浪形缺陷，板形平直度满足≤4mm/2M，探伤能力达到标准Ⅰ级要求。
实施例3
一种500Mpa级薄规格桥梁板，厚度10mm，化学成分质量百分比见表1；桥梁板焊接裂纹敏感性指数Pcm：0.18%。
一种500Mpa级薄规格桥梁板的生产方法，包括转炉、精炼、连铸、铸坯加热、控制轧制、控制冷却、矫直、探伤工序；
1）转炉工序，采用双渣法冶炼，控制前期渣碱度1.4，全部吹炼时间9min，控制终渣碱度4.2，终点钢水C含量0.05%，P含量0.013%，终点钢水温度1590℃。
2）精炼工序，LF精炼全程采用白渣操作，控制出站S含量0.005%；RH精炼真空保持时间16min，净吹时间8min；
3）连铸工序，采用260*1900断面，全程采用二冷电磁搅拌，动态轻压下技术，电搅参数260A，频率6HZ，凝固末端累计压下量6.9mm，控制铸坯等轴晶率达到42%。
4）铸坯加热工序，铸坯加热终了时刻铸坯表面温度控制在1250℃，加热时间260min。
5）控制轧制工序，采用两阶段轧制，一阶段开轧温度1075℃，一阶段板坯的单道次压下量11%，且后三道单道次压下率≥17%，累计压下率75%；第二阶段开始温度为940℃；末道次快速抛钢，抛钢速度2.7m/s，使钢板快速进入控冷区，DQ段开冷温度控制在760℃；
6）控冷工序采用直接淬火DQ+空冷+快速冷却ACC三段式冷却，DQ段冷却速度为20℃/s，DQ段终冷温度为400℃；钢板离开DQ段后进入空冷段，空冷12s；ACC段冷却速度为4℃/s，终冷温度为250℃；
DQ和ACC段投用的侧喷水需要覆盖整个辊道宽度，侧喷水与钢板上表面呈10～12°夹角分布，DQ段上下集管水量比值控制在1.9，ACC段上下集管水量比值2.2。
7）矫直工序，矫直机入口和出口矫直辊倾斜量控制7mm，保证矫直力≥16000KN，通过强力矫直机反复矫直5次。
采用上述方法生产的厚度规格为10mm的桥梁板，金相组织组成为铁素体（23%）和贝氏体组织（77%），其力学性能检测结果：屈服强度540MPa，抗拉强度687MPa，延伸率19%，屈强比0.78，-40℃冲击功220J、238J、245J，180°弯曲试验合格，钢板无浪形缺陷，板形平直度≤3mm/2M，探伤能力达到标准Ⅱ级要求。
实施例4
一种500Mpa级薄规格桥梁板，厚度12mm，化学成分质量百分比见表1；桥梁板焊接裂纹敏感性指数Pcm：0.19%。
一种500Mpa级薄规格桥梁板的生产方法，包括转炉、精炼、连铸、铸坯加热、控制轧制、控制冷却、矫直、探伤工序；
1）转炉工序，采用双渣法冶炼，控制前期渣碱度1.3，全部吹炼时间9min，控制终渣碱度3.5，终点钢水C含量0.05%，P含量0.015%，终点钢水温度1600℃。
2）精炼工序，LF精炼全程采用白渣操作，控制出站S含量0.007%；RH精炼真空保持时间20min，净吹时间6min；
3）连铸工序，采用260*1900断面，全程采用二冷电磁搅拌，动态轻压下技术，电搅参数300A，频率6HZ，凝固末端累计压下量6.9mm，控制铸坯等轴晶率达到45%。
4）铸坯加热工序，铸坯加热终了时刻铸坯表面温度控制在1210℃，加热时间240min。
5）控制轧制工序，采用两阶段轧制，一阶段开轧温度1065℃，一阶段板坯的单道次压下量10%，且后三道单道次压下率≥17%，累计压下率72%；第二阶段开始温度为930℃；末道次快速抛钢，抛钢速度3.0m/s，使钢板快速进入控冷区，DQ段开冷温度控制在780℃；
6）控冷工序采用直接淬火DQ+空冷+快速冷却ACC三段式冷却，DQ段冷却速度为15℃/s，DQ段终冷温度为500℃；钢板离开DQ段后进入空冷段，空冷10s；ACC段冷却速度为8℃/s，终冷温度为200℃；
DQ和ACC段投用的侧喷水需要覆盖整个辊道宽度，侧喷水与钢板上表面呈10～12°夹角分布，DQ段上下集管水量比值控制在1.7，ACC段上下集管水量比值2.1。
7）矫直工序，矫直机入口和出口矫直辊倾斜量控制6mm，保证矫直力≥16000KN，通过强力矫直机反复矫直5次。
采用上述方法生产的厚度规格为12mm的桥梁板，金相组织组成为铁素体（24%）和贝氏体组织（76%），其力学性能检测结果：屈服强度545MPa，抗拉强度680MPa，延伸率19%，屈强比0.80，V型纵向-40℃冲击功185J、162J、196J，180°弯曲试验合格，钢板无浪形缺陷，板形平直度满足≤4mm/2M，探伤能力达到标准Ⅰ级要求。
实施例5
一种500Mpa级薄规格桥梁板，厚度14mm，化学成分质量百分比见表1；桥梁板焊接裂纹敏感性指数Pcm：0.18%。
一种500Mpa级薄规格桥梁板的生产方法，包括转炉、精炼、连铸、铸坯加热、控制轧制、控制冷却、矫直、探伤工序；
1）转炉工序，采用双渣法冶炼，控制前期渣碱度1.4，全部吹炼时间10min，控制终渣碱度4.0，终点钢水C含量0.04%，P含量0.015%，终点钢水温度1580℃。
2）精炼工序，LF精炼全程采用白渣操作，控制出站S含量0.006%；RH精炼真空保持时间15min，净吹时间8min；
3）连铸工序，采用260*1900断面，全程采用二冷电磁搅拌，动态轻压下技术，电搅参数320A，频率4HZ，凝固末端累计压下量6.9mm，控制铸坯等轴晶率达到42%。
4）铸坯加热工序，铸坯加热终了时刻铸坯表面温度控制在1220℃，加热时间260min。
5）控制轧制工序，采用两阶段轧制，一阶段开轧温度1060℃，一阶段板坯的单道次压下量12%，且后三道单道次压下率≥17%，累计压下率70%；第二阶段开始温度为920℃；末道次快速抛钢，抛钢速度2.8m/s，使钢板快速进入控冷区，DQ段开冷温度控制在800℃；
6）控冷工序采用直接淬火DQ+空冷+快速冷却ACC三段式冷却，DQ段冷却速度为20℃/s，DQ段终冷温度为400℃；钢板离开DQ段后进入空冷段，空冷15s；ACC段冷却速度为4℃/s，终冷温度为150℃；
DQ和ACC段投用的侧喷水需要覆盖整个辊道宽度，侧喷水与钢板上表面呈10～12°夹角分布，DQ段上下集管水量比值控制在1.9，ACC段上下集管水量比值2.2。
7）矫直工序，矫直机入口和出口矫直辊倾斜量控制7mm，保证矫直力≥16000KN，通过强力矫直机反复矫直7道次。
采用上述方法生产的厚度规格为14mm的桥梁板，金相组织组成为铁素体（25%）和贝氏体组织（75%），其力学性能检测结果：屈服强度560MPa，抗拉强度676MPa，延伸率20%，屈强比0.83，V型纵向-40℃冲击功165J、172J、186J，180°弯曲试验合格，钢板无浪形缺陷，板形平直度满足≤5mm/2M，探伤能力达到标准Ⅰ级要求。
实施例6
一种500Mpa级薄规格桥梁板，厚度16mm，化学成分质量百分比见表1；桥梁板焊接裂纹敏感性指数Pcm：0.19%。
一种500Mpa级薄规格桥梁板的生产方法，包括转炉、精炼、连铸、铸坯加热、控制轧制、控制冷却、矫直、探伤工序；
1）转炉工序，采用双渣法冶炼，控制前期渣碱度1.3，全部吹炼时间9min，控制终渣碱度4.2，吹炼终点钢水C含量0.03%，P含量0.009%，终点钢水温度1550℃。
2）精炼工序，LF精炼全程采用白渣操作，控制出站S含量0.008%；RH精炼真空保持时间20min，净吹时间6min；
3）连铸工序，采用260*1900断面，全程采用二冷电磁搅拌，动态轻压下技术，电搅参数360A，频率4HZ，凝固末端累计压下量6.9mm，控制铸坯等轴晶率达到45%。
4）铸坯加热工序，铸坯加热终了时刻铸坯表面温度控制在1250℃，加热时间240min。
5）控制轧制工序，采用两阶段轧制，一阶段开轧温度1050℃，一阶段板坯的单道次压下量10%，且后三道单道次压下率≥17%，累计压下率75%；第二阶段开始温度为890℃；末道次快速抛钢，抛钢速度3.2m/s，使钢板快速进入控冷区，DQ段开冷温度控制在820℃；
6）控冷工序采用直接淬火DQ+空冷+快速冷却ACC三段式冷却，DQ段冷却速度为20℃/s，DQ段终冷温度为500℃；钢板离开DQ段后进入空冷段，空冷10s；ACC段冷却速度为8℃/s，终冷温度为250℃；
DQ和ACC段投用的侧喷水需要覆盖整个辊道宽度，侧喷水与钢板上表面呈10～12°夹角分布，DQ段上下集管水量比值控制在1.7，ACC段上下集管水量比值2.0。
7）矫直工序，矫直机入口和出口矫直辊倾斜量控制6mm，保证矫直力≥16000KN，通过强力矫直机反复矫直5道次。
采用上述方法生产的厚度规格为16mm的桥梁板，金相组织组成为铁素体（23%）和贝氏体组织（77%），其力学性能检测结果：屈服强度565MPa，抗拉强度680MPa，延伸率20%，屈强比0.83，V型纵向-40℃冲击功155J、152J、173J，180°弯曲试验合格，钢板无浪形缺陷，板形平直度满足≤3mm/M，探伤能力达到标准Ⅰ级要求。
表1 实施例1-4板坯化学成分组成及其质量百分含量（%）
Figure DEST_PATH_IMAGE001
表1中成分余量为Fe及不可避免的杂质。
以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种500Mpa级薄规格桥梁板，其特征在于，所述桥梁板化学成分质量百分比为：C：0.07～0.10%，Si≤0.10%，Mn：1.50～1.65%，P≤0.018%，S≤0.008%，Nb：0.025～0.040%，V：0.035～0.045%，Ti：0.010～0.025%，Ni：0.12～0.18%，Cr：0.18～0.30%，Als：0.015～0.045%，N≤0.0065%，余量为Fe和生产过程中不可避免的杂质；所述桥梁板焊接裂纹敏感性指数Pcm为0.16～0.20%。
2.根据权利要求1所述的一种500Mpa级薄规格桥梁板，其特征在于，所述桥梁板厚度6～16mm；所述桥梁板金相组织组成为铁素体和贝氏体组织，其中铁素体占23%～25%，贝氏体占75～77%。
3.根据权利要求1或2所述的一种500Mpa级薄规格桥梁板，其特征在于，所述桥梁板屈服强度≥500MPa，抗拉强度≥630MPa，延伸率≥18%，屈强比≤0.85，V型纵向-40℃冲击功≥120J，180°弯曲试验在试样外表面无肉眼可见的裂纹，钢板板形平直度满足≤5mm/2M或≤3mm/M，探伤能力达到GB/T 2970中Ⅱ级标准以上。
4.基于权利要求1-3任意一项所述的一种500Mpa级薄规格桥梁板的生产方法，其特征在于，所述生产方法包括转炉、精炼、连铸、铸坯加热、控制轧制、控制冷却、矫直、探伤工序；
所述控制轧制工序，采用两阶段轧制，第一阶段开轧温度≥1050℃，第一阶段保证板坯的单道次压下量≥10%，且后三道单道次压下率≥17%，累计压下率≥70%；第二阶段，开轧温度890～970℃；末道次快速抛钢，抛钢速度2.7～3.2m/s，使钢板快速进入控冷区，确保DQ段开冷温度控制在760～820℃；
所述控冷工序采用DQ+空冷+ACC三段式冷却，所述DQ段冷却速度为15～20℃/s，DQ段终冷温度为400～500℃；钢板离开DQ段后进入空冷段，空冷10～15s；ACC段冷却速度为4～8℃/s，终冷温度为150～250℃。
5.根据权利要求4所述的一种500Mpa级薄规格桥梁板的生产方法，其特征在于，所述连铸工序，采用260*1700～1900mm断面生产保证压缩比，凝固末端累计压下量6.9mm；全程采用二冷电磁搅拌，动态轻压下技术，电搅参数180A～360A，频率4~6HZ，控制铸坯等轴晶率达到40%以上。
6.根据权利要求4所述的一种500Mpa级薄规格桥梁板的生产方法，其特征在于，所述矫直工序，矫直机入口和出口矫直辊倾斜量控制在5～7mm，保证矫直力≥16000KN，通过强力矫直机反复矫直≥5次。
7.根据权利要求4-6任意一项所述的一种500Mpa级薄规格桥梁板的生产方法，其特征在于，所述控制轧制工序，采用两阶段轧制，钢板成品厚度为h，当6mm≤h＜10mm时，第二阶段开始温度为970～950℃；当钢板成品厚度在10mm≤h＜14mm时，第二阶段开始温度940～910℃；钢板成品厚度在14mm≤h≤16mm时，第二阶段开始温度920～890℃。
8.根据权利要求4-6任意一项所述的一种500Mpa级薄规格桥梁板的生产方法，其特征在于，所述控冷工序采用DQ+空冷+ACC三段式冷却，DQ和ACC段投用的侧喷水需要覆盖整个辊道宽度，侧喷水与钢板上表面呈10～12°夹角分布，DQ段上下集管水量比值控制在1.7～1.9，ACC段上下集管水量比值2.0～2.2。
9.根据权利要求4-6任意一项所述的一种500Mpa级薄规格桥梁板的生产方法，其特征在于，所述转炉工序，采用双渣法冶炼，控制前期渣碱度1.3～1.5，全部吹炼时间9～10min，控制终渣碱度3.5～4.2，吹炼终点钢水C含量0.03～0.05%，P≤0.015%，转炉终点钢水温度1550～1600℃。
10.根据权利要求4-6任意一项所述的一种500Mpa级薄规格桥梁板的生产方法，其特征在于，所述精炼工序，LF精炼全程采用白渣操作，控制出站S含量≤0.008%；RH精炼真空保持时间≥15min，净吹时间≥6min；所述铸坯加热工序，铸坯加热终了时刻铸坯表面温度控制在1210～1250℃，加热时间≥240min。
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