CN115261746B - 特厚Q420qE桥梁钢板及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种特厚Q420qE桥梁钢板及其生产方法，所述生产方法在进行三阶段轧制前加热后直接对板坯进行轧制处理，并在轧后对钢板进行三阶段冷却处理，可获得最大厚度达150mm的Q420qE钢板，钢板能够满足满足Z35级别的Z向拉伸性能要求及GB/T 2970‑2016标准中Ⅱ级以上探伤要求。其生产工艺简单，效率高，生产成本低。第一，在生产过程中，采用普通连铸坯即可生产得到特厚规格钢板，无需模铸、无需制备复合坯；第二，在轧制过程中采用高温一阶段大压下轧制，无需多阶段低温控轧，轧制工艺简单，轧制效率高；第三，轧后无需进行调质、正火、正火快冷等热处理，生产工序少，生产周期短，生产成本低。
Description
技术领域
本发明涉及合金技术领域，具体地涉及一种特厚Q420qE桥梁钢板及其生产方法。
背景技术
随着我国社会经济的不断发展，大跨度、重载荷的特大桥梁工程也越来越多。随着跨度增加、载荷增大，对特厚规格桥梁钢的需求也越来越大，且对钢板的性能要求也越来越高，如更高的强度、更好的韧性、更少的心部缺陷、更优良的抗层状撕裂性能等。特厚规格桥梁钢相比于普通规格桥梁钢，因成品厚度增加，压缩比变小，造成钢板心部变形不足，板坯中心缺陷无法轧合而出现探伤不合格及抗层状撕裂能力差等问题。此外，钢板厚度增加后，冷却渗透能力变差，无法有效通过轧后在线冷却对钢板的强、韧性进行调控。
现有的特厚桥梁钢生产方式较为复杂且厚度依然较薄，如专利号为CN107557690B、CN102041438B的专利采用模铸方式制造坯料，专利号为CN107460278B、CN107287527B的专利采用复合坯方式获得大厚度坯料，专利号为CN104988435B、CN103540848B的专利虽然采用连铸坯生产特厚板，但可生产的钢板最大厚度规格仅120mm。因此，如何通过较为简单的生产工艺生产获得特厚桥梁钢是业界亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种特厚Q420qE桥梁钢板及其生产方法。
本发明提供一种特厚Q420qE桥梁钢板生产方法，其特征在于：
所述钢板的化学成分以质量百分比计包括：C:0.06~0.08%、Si:0.15~0.35%、Mn:1.5~1.7%、Ni:0.1~0.2%、Cr:0.1~0.2%、Mo:0.08~0.16%、Cu:0.15~0.25%、Nb:0.03~0.04%、Ti:0.01~0.02%，其余为Fe和不可避免的杂质，所述杂质包括P≤0.012%、S≤0.004%；
所述生产方法包括步骤：
按照上述化学成分配比，冶炼、连铸得到板坯；
将所述板坯依次进行第一阶段加热、第二阶段加热和第三阶段加热，其中，所述第二阶段加热温度控制为1180~1220℃，所述第一阶段加热温度和第三阶段加热温度控制为低于所述第二阶段加热温度，经所述第一加热阶段和所述第二加热阶段加热使所述板坯温度均匀，在所述第三加热阶段使所述板坯自表面至心部形成逐渐上升的温度梯度；
将加热后所述板坯进行一阶段轧制，得到最大厚度为150mm的轧制态钢板；
将所述轧制态钢板依次进行第一阶段冷却、第二阶段冷却和第三阶段冷却，其中，所述第三阶段冷却终冷温度控制为320~360℃，所述第一阶段冷却、第二阶段冷却和第三阶段冷却冷速依次增加。
作为本发明的进一步改进，所述钢板的化学成分还满足：碳当量CE≤0.42，冷裂纹敏感指数Pcm≤0.21，其中，碳当量CE的计算公式为：
CE=(%C)+(%Mn)/6+(%Cr+%Mo+%V)/5+(%Ni+%Cu)/15，
冷裂纹敏感指数Pcm的计算公式为：
Pcm=(%C)+(%Si)/30+(%Mn+%Cu+%Cr)/20+(%Ni)/60+(%Mo)/15+(%V)/10+5(%B)，
其中，括号内元素符号为相应元素的质量百分数，%元素符号表示相应元素的质量百分数乘以100；
作为本发明的进一步改进，所述按照上述化学成分配比，冶炼铸造得到板坯，具体包括：
按照上述化学成分配比，依次通过铁水预脱硫、转炉冶炼、LF精炼、RH真空精炼工序冶炼得到钢水，将所述钢水进行连铸得到厚度为320mm的板坯，并将所述板坯堆垛冷却。
作为本发明的进一步改进，所述将所述板坯依次进行第一阶段加热、第二阶段加热和第三阶段加热，具体包括：
所述将所述板坯依次进行第一阶段加热、第二阶段加热和第三阶段加热，其中，第一阶段加热温度控制为900~1100℃，加热时间控制为≥150min；第二阶段加热温度控制为1180~1220℃，加热时间控制为180~240min；第三阶段加热温度控制为1140~1160℃，加热时间控制为30~60min。
作为本发明的进一步改进，所述将加热后所述板坯进行一阶段轧制，具体包括：
将经过三阶段加热的所述板坯除鳞后进行轧制，在轧制过程中，轧制温度控制为980~1080℃，除末道次外，其余轧制道次压下量控制为≥40mm。
作为本发明的进一步改进，所述将加热后所述板坯进行一阶段轧制，还包括：
在轧制过程中，将咬钢速度控制为0.6m/s，轧制速度控制为1.2m/s。
作为本发明的进一步改进，所述将所述轧制态钢板依次进行第一阶段冷却、第二阶段冷却和第三阶段冷却，具体包括：
将所述轧制态钢板依次进行第一阶段冷却、第二阶段冷却和第三阶段冷却，其中，第一阶段冷却速度控制为0.3~1℃/s，终冷温度控制为760~780℃；第二阶段冷却速度控制为1~3℃/s，，终冷温度控制为560~600℃，在第二阶段冷却结束后等待20~40s；第三阶段冷却速度控制为3~5℃/s，终冷温度控制为320~360℃。
一种特厚Q420qE桥梁钢板，其采用上述的特厚Q420qE桥梁钢板生产方法制造得到。
作为本发明的进一步改进，所述钢板微观组织为贝氏体加多边形铁素体的双相组织，其中，所述贝氏体数量多于所述多边形铁素体数量。
作为本发明的进一步改进，所述钢板下屈服强度≥430MPa，抗拉强度≥540MPa，屈强比≤0.85，-40℃冲击功≥180J、Z向拉伸断面收缩率≥50%，满足GB/T 2970-2016标准中Ⅱ级以上探伤要求。
一种特厚Q420qE桥梁钢板，所述钢板的化学成分以质量百分比计包括：C:0.06~0.08%、Si:0.15~0.35%、Mn:1.5~1.7%、Ni:0.1~0.2%、Cr:0.1~0.2%、Mo:0.08~0.16%、Cu:0.15~0.25%、Nb:0.03~0.04%、Ti:0.01~0.02%，其余为Fe和不可避免的杂质，所述杂质包括P≤0.012%、S≤0.004%；
并且，所述钢板碳当量CE≤0.42，冷裂纹敏感指数Pcm≤0.21，其中，碳当量CE的计算公式为：
CE=(%C)+(%Mn)/6+(%Cr+%Mo+%V)/5+(%Ni+%Cu)/15，
冷裂纹敏感指数Pcm的计算公式为：
Pcm=(%C)+(%Si)/30+(%Mn+%Cu+%Cr)/20+(%Ni)/60+(%Mo)/15+(%V)/10+5(%B)，
其中，括号内元素符号为相应元素的质量百分数，%元素符号表示相应元素的质量百分数乘以100；
所述钢板所制钢板最大厚度150mm，下屈服强度≥430MPa，抗拉强度≥540MPa，屈强比≤0.85，-40℃冲击功≥180J、Z向拉伸断面收缩率≥50%，满足GB/T 2970-2016标准中Ⅱ级以上探伤要求。
作为本发明的进一步改进，所述钢板微观组织为贝氏体加多边形铁素体的双相组织，其中，所述贝氏体数量多于所述多边形铁素体数量。
本发明的有益效果是：本发明所使用的生产方法，进行三阶段轧制前加热后直接对板坯进行轧制处理，并在轧后对钢板进行三阶段冷却处理，可获得最大厚度达150mm的Q420qE钢板，钢板能够满足满足Z35级别的Z向拉伸性能要求及GB/T 2970-2016标准中Ⅱ级以上探伤要求。其生产工艺简单，效率高，生产成本低。第一，在生产过程中，采用普通连铸坯即可生产得到特厚规格钢板，无需模铸、无需制备复合坯；第二，在轧制过程中采用高温一阶段大压下轧制，无需多阶段低温控轧，轧制工艺简单，轧制效率高；第三，轧后无需进行调质、正火、正火快冷等热处理，生产工序少，生产周期短，生产成本低。
附图说明
图1是本发明一实施方式中的特厚Q420qE桥梁钢板生产方法步骤示意图。
图2是本发明实施例一中的特厚Q420qE桥梁钢板金相组织图片。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施方式及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施方式仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
下面详细描述本发明的实施方式，实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
本实施方式提供一种特厚Q420qE桥梁钢板及其生产方法，本生产方法直接对连铸坯进行轧制得到最大厚度为150mm的钢板，其相比于现有的特厚规格桥梁钢，在低压缩比、无低温控轧、无热处理的情况下使钢板具备高强度和高韧性，生产方法简单，钢板性能优异，通过本方法生产得到的钢板能够作为Q420qE牌号的桥梁钢板使用。
本实施方式提供的钢板的化学成分以质量百分比计包括：C:0.06~0.08%、Si:0.15~0.35%、Mn:1.5~1.7%、Ni:0.1~0.2%、Cr:0.1~0.2%、Mo:0.08~0.16%、Cu:0.15~0.25%、Nb:0.03~0.04%、Ti:0.01~0.02%，其余为Fe和不可避免的杂质，杂质包括P≤0.012%、S≤0.004%。
具体地，钢板的化学成分的设计原理说明如下：
C：其为强化元素，C含量的多少能显著影响钢材的组织结构，从而可以有效地保证钢板的强度，同时，C含量对钢板的淬透性、增加钢板的屈强比都有重要的作用，但是过高的C含量会显著恶化钢板的低温韧性，因此，在本实施方式中，将C含量控制为0.06~0.08%。
Si：其作为脱氧元素，通过固溶强化提高材料的强度，Si能溶于铁素体和奥氏体中提高钢的硬度和强度，并且Si还能起到抑制珠光体转变的作用，但过高的Si含量易导致M/A（马氏体/奥氏体）含量增加，恶化钢板低温韧性，因此，在本实施方式中，将Si含量控制为0.15~0.35%。
Mn：其为固溶强化元素，可以提高钢板的淬透性，从而提高其强度，并且Mn能够促进针状铁素体形成。同时Mn也是良好的脱氧剂和脱硫剂，其可以与有害元素S结合以降低钢板的热脆性。但过多的Mn会加剧P、Sb、Sn等元素的偏析，劣化钢板心部低温韧性，在轧制过程中的延展会导致钢板探伤不合。因此，在本发明中，将Mn含量控制为1.40~1.60%。
Ni：在钢材裂纹尖端处会产生以P、Ni合金为主的沉积行为，在裂纹尖端尾部裂纹面上产生化学沉积，NiP沉积物诱导裂纹闭合和在裂尖附近产生残余压应力，有效地降低疲劳裂纹的扩展速率，通过裂纹尖端的应力释放，提高材料的低温韧性。同时，Ni能够有效改善钢材的淬透性，但添加过多的Ni会造成合金成本较高，因此，在本实施方式中，将Ni含量控制为0.1~0.2%。
Cr：其具有和Mn相近的固溶强化作用，可以有效提高钢材的淬透性。但Cr合金价格高于Mn，且过高Cr含量影响过冷奥氏体稳定性，因此，在本实施方式中，将Cr含量控制为0.1~0.2%。
Mo：其可显著增加钢的淬透性，配合轧后加速冷却可提高钢板强度，但Mo属于贵重合金元素，添加过多易造成成本过高，因此，在本实施方式中，添加0.08~0.16%。
Cu：其可提高钢板强度及耐腐蚀性能，且对低温韧性的不利影响相对较小，但Cu含量过高时易发生铜脆影响钢板表面质量，因此，在本实施方式中，Cu含量控制在0.15~0.25%。
Nb：其属于微合金强化元素，具有析出强化和细晶强化作用，可提高钢强度，改善低温韧性，但Nb含量过高时，焊接热影响区易形成大量大尺寸的M/A，从而恶化钢板的焊接性能，因此，在本实施方式中，将Nb含量控制为0.03~0.04%。
Ti：其属于微合金强化元素，具有析出强化和细晶强化作用，Ti的氮化物与氧化物能够抑制奥氏体晶粒长大而细化奥氏体，在本实施方式中，Ti含量控制在0.010~0.020%。
P、S：为残存杂质元素，对钢的低温韧性不利，因此控制P含量≤0.015%、S含量≤0.005%。
进一步的，钢板的化学成分还满足：碳当量CE≤0.42，以确保钢板具有良好的焊接性，根据B/T1591-2018标准，碳当量CE的计算公式为：
CE=(%C)+(%Mn)/6+(%Cr+%Mo+%V)/5+(%Ni+%Cu)/15。
其中，括号内元素符号为相应元素的质量百分数，%元素符号表示相应元素的质量百分数乘以100。
冷裂纹敏感指数Pcm≤0.21，以降低钢在焊接时产生裂纹的倾向，保证其焊接性。根据B/T1591-2018标准，冷裂纹敏感指数Pcm的计算公式为：
Pcm=(%C)+(%Si)/30+(%Mn+%Cu+%Cr)/20+(%Ni)/60+(%Mo)/15+(%V)/10+5(%B)，
其中，括号内元素符号为相应元素的质量百分数，%元素符号表示相应元素的质量百分数乘以100。
如图1所示，所述特厚Q420qE桥梁钢板生产方法包括步骤：
S1：按照上述化学成分配比，冶炼、连铸得到板坯。
S2：将板坯依次进行第一阶段加热、第二阶段加热和第三阶段加热，其中，第二阶段加热温度控制为1180~1220℃，第一阶段加热温度和第三阶段加热温度控制为低于第二阶段加热温度，在第一加热阶段和第二加热阶段加热至板坯温度均匀，在第三加热阶段使板坯自表面至心部形成逐渐上升的温度梯度。
S3：将加热后板坯进行一阶段轧制，得到最大厚度为150mm的轧制态钢板。
S4：将轧制态钢板依次进行第一阶段冷却、第二阶段冷却和第三阶段冷却，其中，第三阶段冷却终冷温度控制为320~360℃，第一阶段冷却、第二阶段冷却和第三阶段冷却冷速依次增加。
具体的，在步骤S1中，其依次包括以下工序：
铁水预脱硫、转炉冶炼、LF精炼、RH真空精炼、连铸和板坯堆垛缓冷。
在铁水预脱硫工序中，对铁水进行KR脱硫，控制铁水中硫含量，在扒除脱硫渣后将铁水兑入转炉进行转炉冶炼。
在转炉冶炼中，使用预脱硫后的铁水和废钢等为原料进行转炉冶炼得到钢水，在冶炼过程中，在钢水中依次加入硅铁合金、金属锰和碳粉等对钢水进行脱氧合金化。
将钢水精炼至满足预定要求后抽真空进行循环脱气处理。
将精炼后钢水抽真空进行循环脱气处理，去除夹杂物，进行进一步精炼。
精炼后将钢液通过连铸形成厚度为320mm的板坯，获得板坯后，将板坯堆垛缓冷。
在本实施方式中，将板坯厚度控制为320mm，配合后续的轧制工艺，可以获得最大厚度为150mm的钢板，在本发明的其他实施方式中，也可根据最所需的钢板厚度和轧制工艺参数而对连铸获得的板坯厚度进行调整。
在步骤S2中，其具体包括：
将板坯依次进行第一阶段加热、第二阶段加热和第三阶段加热，其中，第一阶段加热温度控制为900~1100℃，加热时间控制为≥150min（即将板坯在加热炉中停留时间控制为≥150min）；第二阶段加热温度控制为1180~1220℃，加热时间控制为180~240min（即将板坯在加热炉中停留时间控制为180~240min）；第三阶段加热温度控制为1140~1160℃，加热时间控制为30~60min（即将板坯在加热炉中停留时间控制为30~60min）。
在轧制前将板坯加热到均匀的、适合轧制的温度，能够提高钢的塑性，降低变形抗力，使钢容易变形，从而在板坯轧制过程中可以使用较大的压下量。并且，加热能改善板坯的内部组织和性能，不均匀组织和非金属夹杂物能够通过高温加热的扩散作用而均匀化。
在第一阶段加热过程中，设置一相对较低的加热温度，避免板坯升温速率过快而产生热应力导致板坯表面开裂，并且，进行长时间加热来配合后续第二阶段加热过程，以保证板坯整体温度均匀且能够达到所设置的加热温度。在第二阶段加热加热过程中，设置较高的加热温度且进行长时间保温，以保证板坯内部得到充分加热，使得钢板心部和表面处温度均匀。并且对最长加热时间进行限制，以避免板坯表面因在高温条件下长时间加热而使晶粒过分长大以及晶界氧化或融化，从而避免上述情况可能导致的表面过烧、氧化皮粘附等钢板表面质量问题。在第三阶段加热过程中，相对于第二阶段加热过程，设置一较低加热温度和较短加热时间，从而在板坯厚度方向形成自表面向心部逐渐增加的温度梯度，以有利于在后续轧制过程中使变形相板坯心部渗透。
在步骤S3中，其具体包括：
将经过三阶段加热的板坯除鳞后进行轧制，在轧制过程中，将轧制温度控制为980~1080℃，咬钢速度控制为0.6m/s，轧制速度控制为1.2m/s，除末道次外，其余轧制道次压下量控制为≥40mm，最终得到最大厚度为150mm的钢板。
除鳞即通过除鳞设备去除板坯表面一次氧化铁皮，为对板坯进行轧制处理而做准备。
在本实施方式中，为保证低压缩比条件下钢板具有良好的心部质量，采用高温、一阶段、大压下方式进行轧制。轧制温度控制为980~1080℃，利用高温下变形抗力小的特点进行单道次大压下轧制，除末道次外，其余道次压下量≥40mm，从而保证变形能够向板坯心部渗透，避免轧后出现心部疏松、微裂纹等缺陷，以保障钢板满足探伤要求。
本实施方式直接将连铸坯加热后进行轧制处理，无需在轧制处理之前进行开坯轧制，工艺步骤更加简单，缩减了所需的工时，降低了生产消耗。在轧制过程中，采用高温一阶段大压下轧制，无需多阶段低温控轧，轧制工艺简单，轧制效率高，较传统低温控轧工艺，轧制效率可提高50%以上。
并且，在本实施方式中，通过厚度为320mm的连铸坯直接轧制获得最大厚度为150mm的钢板，突破了传统连铸坯生产特厚板的压缩比限制。
在步骤S4中，其具体包括：
将轧制态钢板依次进行第一阶段冷却、第二阶段冷却和第三阶段冷却，其中，第一阶段冷却速度控制为0.3~1℃/s，终冷温度控制为760~780℃；第二阶段冷却速度控制为1~3℃/s，，终冷温度控制为560~600℃，在第二阶段冷却结束后等待20~40s；第三阶段冷却速度控制为3~5℃/s，终冷温度控制为320~360℃。
将轧后的钢板通过三阶段的冷却方式对其组织进行调控，以保证其获得良好的强度和韧性。在第一阶段冷却过程中，采用慢冷速进行冷却，避免钢板在1000℃左右冷却时近表层形成过于粗大的侧板条铁素体组织而影响钢板低温韧性，并为下一阶段近表层组织调控作准备。在第二阶段冷却过程中，相对于第一阶段冷却过程增加冷却速度至1~3℃/s，对钢板近表层至厚度1/4范围内组织进行调控，使该范围内钢板组织先行发生相变，避免下一阶段强冷时近表层因冷却强度大出现过多对韧性不利的马氏体硬相组织。在第三阶段冷却过程中，相对于第二阶段冷却过程进一步增加冷却速度，以对钢板厚度1/4至1/2范围内组织进行调控，由于该范围靠近于钢板心部，冷却散热效果相较于钢板表层明显减弱，为保证该钢板心部冷却效果需要进一步提高冷却幅度，因此将冷速提升至3~5℃/s。此外，得益于第二阶段冷却时近表层已发生相变，第三阶段冷却强度虽然增强但对近表层组织并未造成明显影响。
通过三阶段的冷却方式对钢板进行冷却，并控制终冷阶段温度为320~360℃，有效的对特厚钢板的组织进行了调控，获得以贝氏体为主加少量多边形铁素体的双相组织，贝氏体强度较高，铁素体塑性较高，通过控制两者的数量占比，进而对钢板其强、韧性进行调控。
本实施方式还提供一种特厚Q420qE桥梁钢板，其通过上述特厚Q420qE桥梁钢板生产方法制造得到。
钢板的化学成分以质量百分比计包括：C:0.06~0.08%、Si:0.15~0.35%、Mn:1.5~1.7%、Ni:0.1~0.2%、Cr:0.1~0.2%、Mo:0.08~0.16%、Cu:0.15~0.25%、Nb:0.03~0.04%、Ti:0.01~0.02%，其余为Fe和不可避免的杂质，杂质包括P≤0.012%、S≤0.004%。
并且，钢板的碳当量CE≤0.42，冷裂纹敏感指数Pcm≤0.21。
钢板下屈服强度≥430MPa，抗拉强度≥540MPa，屈强比≤0.85，-40℃冲击功≥180J、Z向拉伸断面收缩率≥50%，满足GB/T 2970-2016标准中Ⅱ级以上探伤要求。
综上所述，本发明所使用的生产方法，进行三阶段轧制前加热后直接对板坯进行轧制处理，并在轧后对钢板进行三阶段冷却处理，可获得最大厚度达150mm的Q420qE钢板，钢板能够满足满足Z35级别的Z向拉伸性能要求及GB/T 2970-2016标准中Ⅱ级以上探伤要求。其生产工艺简单，效率高，生产成本低。第一，在生产过程中，采用普通连铸坯即可生产得到特厚规格钢板，无需模铸、无需制备复合坯；第二，在轧制过程中采用高温一阶段大压下轧制，无需多阶段低温控轧，轧制工艺简单，轧制效率高；第三，轧后无需进行调质、正火、正火快冷等热处理，生产工序少，生产周期短，生产成本低。
以下通过1个实施例进一步对本发明的具体实施方式予以介绍。
实施例1
钢板的化学成分为：C:0.069%、Si:0.28%、Mn 1.58%、P:0.011%、S:0.0032%、Ni:0.16%、Cr:0.14%、Mo:0.12%、Cu:0.21%、Nb:0.034%、Ti:0.015%，Ceq =0.409，Pcm=0.186，其余为Fe及不可避免杂质。
依次通过铁水预脱硫、转炉冶炼、LF精炼、RH真空精炼、连铸、板坯堆垛缓冷的步骤制备厚度320mm连铸坯。
板坯采用三阶段加热，第一阶段加热温度968~1079℃，停留时间t1=160min，第二阶段加热温度1196~1213℃，停留时间t2=194min，第三阶段加热温度1142~1154℃，停留时间t3=32min。
钢板采用高温一阶段大压下轧制，板坯出炉后经粗除鳞后即进行轧制，轧制温度998~1032℃，咬钢速度0.6m/s，轧制速度1.2m/s，道次压下量依次为43mm、44mm、43mm、39mm，成品厚度150mm。
钢板轧后采用三阶段冷却，第一阶段冷速0.3℃/s，冷却终止温度772℃；第二阶段冷速2.4℃/s，冷却终止温度592℃，第二阶段冷却结束等待28s；第三阶段冷速4.2℃/s，冷却终止温度338℃。
钢板各项性能见表1，典型组织见图2。
表1
应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种特厚Q420qE桥梁钢板生产方法，其特征在于：
所述钢板的化学成分以质量百分比计包括：C:0.06~0.08%、Si:0.15~0.35%、Mn:1.5~1.7%、Ni:0.1~0.2%、Cr:0.1~0.2%、Mo:0.08~0.16%、Cu:0.15~0.25%、Nb:0.03~0.04%、Ti:0.01~0.02%，其余为Fe和不可避免的杂质，所述杂质包括P≤0.012%、S≤0.004%；
所述生产方法包括步骤：
按照上述化学成分配比，冶炼、连铸得到板坯；
将所述板坯依次进行第一阶段加热、第二阶段加热和第三阶段加热，其中，所述第二阶段加热温度控制为1180~1220℃，所述第一阶段加热温度和第三阶段加热温度控制为低于所述第二阶段加热温度，经所述第一加热阶段和所述第二加热阶段加热使所述板坯温度均匀，在所述第三加热阶段使所述板坯自表面至心部形成逐渐上升的温度梯度；
具体的，第一阶段加热温度控制为900~1100℃，加热时间控制为≥150min；第二阶段加热温度控制为1180~1220℃，加热时间控制为180~240min；第三阶段加热温度控制为1140~1160℃，加热时间控制为30~60min；
将加热后所述板坯进行一阶段轧制，除末道次外，其余轧制道次压下量控制为≥40mm，得到最大厚度为150mm的轧制态钢板；
将所述轧制态钢板依次进行第一阶段冷却、第二阶段冷却和第三阶段冷却，其中，所述第三阶段冷却终冷温度控制为320~360℃，所述第一阶段冷却、第二阶段冷却和第三阶段冷却冷速依次增加；
具体的，第一阶段冷却速度控制为0.3~1℃/s，终冷温度控制为760~780℃；第二阶段冷却速度控制为1~3℃/s，终冷温度控制为560~600℃，在第二阶段冷却结束后等待20~40s；第三阶段冷却速度控制为3~5℃/s，终冷温度控制为320~360℃。
2.根据权利要求1所述的特厚Q420qE桥梁钢板生产方法，其特征在于，所述钢板的化学成分还满足：碳当量CE≤0.42，冷裂纹敏感指数Pcm≤0.21，其中，碳当量CE的计算公式为：
CE=(%C)+(%Mn)/6+(%Cr+%Mo+%V)/5+(%Ni+%Cu)/15，
冷裂纹敏感指数Pcm的计算公式为：
Pcm=(%C)+(%Si)/30+(%Mn+%Cu+%Cr)/20+(%Ni)/60+(%Mo)/15+(%V)/10+5(%B)，
其中，括号内元素符号为相应元素的质量百分数，%元素符号表示相应元素的质量百分数乘以100。
3.根据权利要求1所述的特厚Q420qE桥梁钢板生产方法，其特征在于，所述按照上述化学成分配比，冶炼铸造得到板坯，具体包括：
按照上述化学成分配比，依次通过铁水预脱硫、转炉冶炼、LF精炼、RH真空精炼工序冶炼得到钢水，将所述钢水进行连铸得到厚度为320mm的板坯，并将所述板坯堆垛冷却。
4.根据权利要求1所述的特厚Q420qE桥梁钢板生产方法，其特征在于，所述将加热后所述板坯进行一阶段轧制，具体包括：
将经过三阶段加热的所述板坯除鳞后进行轧制，在轧制过程中，轧制温度控制为980~1080℃，除末道次外，其余轧制道次压下量控制为≥40mm。
5.根据权利要求4所述的特厚Q420qE桥梁钢板生产方法，其特征在于，所述将加热后所述板坯进行一阶段轧制，还包括：
在轧制过程中，将咬钢速度控制为0.6m/s，轧制速度控制为1.2m/s。
6.一种特厚Q420qE桥梁钢板，其特征在于，采用权利要求1~5中任一项所述的特厚Q420qE桥梁钢板生产方法制造得到。
7.根据权利要求6所述的特厚Q420qE桥梁钢板，其特征在于，所述钢板微观组织为贝氏体加多边形铁素体的双相组织，其中，所述贝氏体数量多于所述多边形铁素体数量。
8.根据权利要求7所述的特厚Q420qE桥梁钢板，其特征在于，所述钢板下屈服强度≥430MPa，抗拉强度≥540MPa，屈强比≤0.85，-40℃冲击功≥180J、Z向拉伸断面收缩率≥50%，满足GB/T 2970-2016标准中Ⅱ级以上探伤要求。
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| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: 215624 Shagang science and technology building, Yongxin Road, Jinfeng Town, Zhangjiagang City, Suzhou City, Jiangsu Province Patentee after: INSTITUTE OF RESEARCH OF IRON & STEEL, JIANGSU PROVINCE/SHA-STEEL, Co.,Ltd. Country or region after: China Patentee after: Jiangsu Shagang Steel Co.,Ltd. Patentee after: JIANGSU SHAGANG GROUP Co.,Ltd. Address before: 215624 Shagang science and technology building, Yongxin Road, Jinfeng Town, Zhangjiagang City, Suzhou City, Jiangsu Province Patentee before: INSTITUTE OF RESEARCH OF IRON & STEEL, JIANGSU PROVINCE/SHA-STEEL, Co.,Ltd. Country or region before: China Patentee before: ZHANGJIAGANG HONGCHANG STEEL PLATE Co.,Ltd. Patentee before: JIANGSU SHAGANG GROUP Co.,Ltd. |