CN115074620A - 一种Q345qENH高性能耐候桥梁用钢及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种Q345qENH高性能耐候桥梁用钢板,其化学成分按重量百分比为C:0.067~0.080%、Si:0.20~0.30%、Mn:1.25~1.45%、P≤0.015%、S≤0.005%、Nb:0.025~0.035%、Cr:0.41~0.50%、Ni:0.31~0.39%、Cu:0.26~0.35%、Als:0.017~0.027%,余量为Fe及不可避免的杂质;还公布了其生产方法。本发明所制备的耐候桥梁用钢板具有低屈强比、良好耐腐蚀性能、低温韧性、冷成型性能以及焊接性能且可以免涂装使用。
Description
技术领域
本发明涉及耐候钢领域,尤其涉及一种Q345qENH高性能耐候桥梁用钢及其生产方法。
背景技术
我国所使用的桥梁用钢从最开始的A3级逐步发展到了现在的Q500q甚至更高,传统的桥梁用钢不仅冲击韧性、焊接性、疲劳性等都不太理想,而且在耐大气、海洋腐蚀等性能上表现更差。随着现代桥梁的发展,对桥梁结构的安全可靠性也越来越严格。这不仅对桥梁的设计者是一个巨大的挑战,对桥梁用钢也提出了更高的要求,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、焊接性、耐腐蚀性及疲劳性能,同时具备维护成本低、节能环保等特性,高性能的耐候桥梁用钢因具有上述性能成为研究热点,耐候桥梁用钢的开发及应用成为桥梁用钢今后的发展趋势。
专利CN105331880A公布了一种高强耐候桥梁钢及其制备方法,经冶炼-连铸-轧制-堆垛缓冷得到,具有强度高、低温韧性优良、屈强比低,焊接性能优良以及耐候性佳的优点。但化学成分中合金含量较多,钢板强度较高。
专利CN104711490A公布了一种低屈强比高性能桥梁用钢及其制造方法,经轧制-超快冷工艺得到屈服强度大于700MPa的低屈强比桥梁用钢。但化学成分中合金含量较多,钢板强度高。
专利CN102021495A公布了一种420MPa高韧性耐候桥梁钢及其热轧板卷的制备方法,经冶炼-连铸-加热-2机架粗轧-7机架精轧-层流冷却-卷取得到高韧性耐候桥梁用钢。但化学成分中含B元素,易产生裂纹缺陷,而且只适用于生产卷板。
发明内容
本发明的目的是提供一种Q345qENH高性能耐候桥梁用钢及其生产方法,所制备的耐候桥梁用钢具有低屈强比、良好耐腐蚀性能、低温韧性、冷成型性能以及焊接性能,可以免涂装使用。
为解决上述技术问题,本发明采用如下技术方案:
本发明一种Q345qENH高性能耐候桥梁用钢,其化学成分为“窄成分”设计,按重量百分比为包括:C:0.067~0.080%、Si:0.20~0.30%、Mn:1.25~1.45%、P≤0.015%、S≤0.005%、Nb:0.025~0.035%、Cr:0.41~0.50%、Ni:0.31~0.39%、Cu:0.26~0.35%、Als:0.017~0.027%,余量为Fe和不可避免的杂质。
进一步的,其化学成分按重量百分比为包括:C:0.068%、Si:0.21%、Mn:1.26%、P:0.008%、S:0.002%、Nb:0.026%、Cr:0.42%、Ni:0.32%、Cu:0.26%、Als:0.020%,余量为Fe和不可避免的杂质。
进一步的,其化学成分按重量百分比为包括:其化学成分按重量百分比为包括:C:0.072%、Si:0.23%、Mn:1.28%、P:0.010%、S:0.001%、Nb:0.027%、Cr:0.43%、Ni:0.34%、Cu:0.28%、Als:0.022%,余量为Fe和不可避免的杂质。
进一步的,其化学成分按重量百分比为包括:其化学成分按重量百分比为包括:C:0.078%、Si:0.25%、Mn:1.28%、P:0.009%、S:0.002%、Nb:0.028%、Cr:0.44%、Ni:0.35%、Cu:0.28%、Als:0.023%,余量为Fe和不可避免的杂质。
进一步的,其生产方法包括:原料铁水经过铁水深脱硫,转炉顶底吹炼,钢包吹氩,LF炉外精炼,RH真空处理及连铸工艺得到250mm厚板坯;板坯加热温度1221℃,加热时间225min,第一阶段开轧温度1180℃,单道次相对压下率至少有两道次控制在15%,当轧件厚度为56mm时,在辊道上待温至910℃,随后进行第二阶段轧制,终轧温度为790℃,成品钢板厚度为14mm。轧制结束后,钢板进入加速冷却装置,以5℃/s的速度冷却至670℃,热矫后冷床冷却。之后进行在线探伤和精整处理,最后即可得到所述钢板。
进一步的,其生产方法包括:原料铁水经过铁水深脱硫,转炉顶底吹炼,钢包吹氩,LF炉外精炼,RH真空处理及连铸工艺得到250mm厚板坯;板坯加热温度为1227℃,加热时间230min,第一阶段轧制的开轧温度为1180℃,第二阶段轧制的开轧温度为900℃,轧件厚度为120mm,终轧温度为790℃,成品钢板厚度为30mm。钢板冷却速度为8℃/s,终冷温度为680℃。热矫后冷床冷却。之后进行探伤和精整处理,最后即可得到所述钢板。
进一步的,其生产方法包括:原料铁水经过铁水深脱硫,转炉顶底吹炼,钢包吹氩,LF炉外精炼,RH真空处理及连铸工艺得到250mm厚板坯;板坯加热温度为1230℃,加热时间250min,第一阶段轧制的开轧温度为1185℃,第二阶段轧制的开轧温度为890℃,轧件厚度为125mm,终轧温度为790℃,成品钢板厚度为50mm。钢板冷却速度为8℃/s,终冷温度为650℃。热矫后冷床冷却。之后进行探伤和精整处理,最后即可得到所述钢板。
与现有技术相比,本发明的有益技术效果:
本发明通过“窄成分”设计,“窄工艺”精准控制,采取本发明的生产方法可以得到一种Q345qENH桥梁钢,具有低屈强比、良好耐腐蚀性能、低温韧性、冷成型性能以及焊接性能的可以免涂装使用的规格系列化的耐候桥梁钢板,同时具有工艺流程简单,生产周期短,性能稳定性好的特点。
附图说明
下面结合附图说明对本发明作进一步说明。
图1为本发明实施例1钢板1/4厚度处500倍下的金相组织。
具体实施方式
以下用实施例对本发明作更详细的描述。这些实施例仅仅是对本发明最佳实施方式的描述,并不对本发明的范围有任何限制。
实施例1
原料铁水经过铁水深脱硫,转炉顶底吹炼,钢包吹氩,LF炉外精炼,RH真空处理及连铸工艺得到表1所示化学成分重量百分比的250mm厚板坯。板坯加热温度1221℃,加热时间225min,第一阶段开轧温度1180℃,单道次相对压下率至少有两道次控制在15%,当轧件厚度为56mm时,在辊道上待温至910℃,随后进行第二阶段轧制,终轧温度为790℃,成品钢板厚度为14mm。轧制结束后,钢板进入加速冷却(ACC)装置,以5℃/s的速度冷却至670℃,热矫后冷床冷却。之后进行在线探伤和精整处理,最后即可得到所述钢板。
实施例2
实施方式同实施例1,其中加热温度为1227℃,加热时间230min,第一阶段轧制的开轧温度为1180℃,第二阶段轧制的开轧温度为900℃,轧件厚度为120mm,终轧温度为790℃,成品钢板厚度为30mm。钢板冷却速度为8℃/s,终冷温度为680℃。热矫后冷床冷却。之后进行探伤和精整处理,最后即可得到所述钢板。
实施例3
实施方式同实施例1,其中加热温度为1230℃,加热时间250min,第一阶段轧制的开轧温度为1185℃,第二阶段轧制的开轧温度为890℃,轧件厚度为125mm,终轧温度为790℃,成品钢板厚度为50mm。钢板冷却速度为8℃/s,终冷温度为650℃。热矫后冷床冷却。之后进行探伤和精整处理,最后即可得到所述钢板。
表1本发明实施例1~3的化学成分(wt%)
实施例 | C | Si | Mn | P | S | Nb | Cr | Ni | Cu | Als |
1 | 0.068 | 0.21 | 1.26 | 0.008 | 0.002 | 0.026 | 0.42 | 0.32 | 0.26 | 0.020 |
2 | 0.072 | 0.23 | 1.28 | 0.010 | 0.001 | 0.027 | 0.43 | 0.34 | 0.28 | 0.022 |
3 | 0.078 | 0.25 | 1.28 | 0.009 | 0.002 | 0.028 | 0.44 | 0.35 | 0.28 | 0.023 |
对发明实施例1~3的钢板进行常规力学性能、冲击性能、弯曲性能检验,结果见表2。
表2本发明实施例1~3的钢板的力学性能
从表2可看出,本发明钢板常温拉伸性能完全符合GB/T714-2015标准要求,并具有较大的富余量,钢板屈强比小于0.83,表明钢板具有优异的抗震能力,-40℃纵向冲击功远大于标准要求的120J,表明钢板具有优异的低温韧性,钢板探伤Ⅰ级合格,同时具有良好的冷成型性能。总之,本发明钢板具有优异的综合机械性能,可应用于建造公路、铁路耐候钢结构桥梁。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述,并非对本发明的范围进行限定,在不脱离本发明设计精神的前提下,本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进,均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
Claims (7)
1.一种Q345qENH高性能耐候桥梁用钢,其特征在于,其化学成分为“窄成分”设计,按重量百分比为包括:C:0.067~0.080%、Si:0.20~0.30%、Mn:1.25~1.45%、P≤0.015%、S≤0.005%、Nb:0.025~0.035%、Cr:0.41~0.50%、Ni:0.31~0.39%、Cu:0.26~0.35%、Als:0.017~0.027%,余量为Fe和不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的Q345qENH高性能耐候桥梁用钢,其特征在于,其化学成分按重量百分比为包括:C:0.068%、Si:0.21%、Mn:1.26%、P:0.008%、S:0.002%、Nb:0.026%、Cr:0.42%、Ni:0.32%、Cu:0.26%、Als:0.020%,余量为Fe和不可避免的杂质。
3.根据权利要求1所述的Q345qENH高性能耐候桥梁用钢,其特征在于,其化学成分按重量百分比为包括:其化学成分按重量百分比为包括:C:0.072%、Si:0.23%、Mn:1.28%、P:0.010%、S:0.001%、Nb:0.027%、Cr:0.43%、Ni:0.34%、Cu:0.28%、Als:0.022%,余量为Fe和不可避免的杂质。
4.根据权利要求1所述的Q345qENH高性能耐候桥梁用钢,其特征在于,其化学成分按重量百分比为包括:其化学成分按重量百分比为包括:C:0.078%、Si:0.25%、Mn:1.28%、P:0.009%、S:0.002%、Nb:0.028%、Cr:0.44%、Ni:0.35%、Cu:0.28%、Als:0.023%,余量为Fe和不可避免的杂质。
5.根据权利要求2所述的Q345qENH高性能耐候桥梁用钢的生产方法,其特征在于,原料铁水经过铁水深脱硫,转炉顶底吹炼,钢包吹氩,LF炉外精炼,RH真空处理及连铸工艺得到250mm厚板坯;板坯加热温度1221℃,加热时间225min,第一阶段开轧温度1180℃,单道次相对压下率至少有两道次控制在15%,当轧件厚度为56mm时,在辊道上待温至910℃,随后进行第二阶段轧制,终轧温度为790℃,成品钢板厚度为14mm。轧制结束后,钢板进入加速冷却装置,以5℃/s的速度冷却至670℃,热矫后冷床冷却。之后进行在线探伤和精整处理,最后即可得到所述钢板。
6.根据权利要求3所述的Q345qENH高性能耐候桥梁用钢的生产方法,其特征在于,原料铁水经过铁水深脱硫,转炉顶底吹炼,钢包吹氩,LF炉外精炼,RH真空处理及连铸工艺得到250mm厚板坯;板坯加热温度为1227℃,加热时间230min,第一阶段轧制的开轧温度为1180℃,第二阶段轧制的开轧温度为900℃,轧件厚度为120mm,终轧温度为790℃,成品钢板厚度为30mm。钢板冷却速度为8℃/s,终冷温度为680℃。热矫后冷床冷却。之后进行探伤和精整处理,最后即可得到所述钢板。
7.根据权利要求4所述的Q345qENH高性能耐候桥梁用钢的生产方法,其特征在于,原料铁水经过铁水深脱硫,转炉顶底吹炼,钢包吹氩,LF炉外精炼,RH真空处理及连铸工艺得到250mm厚板坯;板坯加热温度为1230℃,加热时间250min,第一阶段轧制的开轧温度为1185℃,第二阶段轧制的开轧温度为890℃,轧件厚度为125mm,终轧温度为790℃,成品钢板厚度为50mm。钢板冷却速度为8℃/s,终冷温度为650℃。热矫后冷床冷却。之后进行探伤和精整处理,最后即可得到所述钢板。
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