[發(fā)明專利]高韌性高耐候性橋梁鋼及其板卷軋制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010606201.8
• 申請日: 2010-12-27
• 公開（公告）號: CN102021478A
• 公開（公告）日: 2011-04-20
• 發(fā)明（設計）人: 蒲玉梅;謝世紅
• 申請（專利權）人: 馬鞍山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: C22C38/16
• 分類號: C22C38/16;C21D8/02
• 代理公司: 蕪湖安匯知識產權代理有限公司 34107
• 代理人: 張小虹

技術領域

本發(fā)明屬于低合金高強結構鋼領域，尤其涉及高韌性高耐候性橋梁鋼及其板卷軋制方法。

背景技術

我國傳統(tǒng)的低合金橋梁鋼如16Mnq、15MnVq、15MnVNq和14MnNbq等都不具備良好的耐候性能。關于耐候橋梁鋼的開發(fā)，舞陽鋼鐵公司生產了A709M-HPS485W鋼，采用Cr、Ni、Mo、Cu微合金化并采用控制軋制得到高強度和耐候性；武鋼開發(fā)了420MPa耐腐蝕橋梁鋼WNQ570，主要采用低碳(≤0.06)Cr、Ni、Mo、Cu、Nb微合金化和采用熱機械控制軋制技術+馳豫-析出控制技術生產，此外，武鋼還開發(fā)了一種高強度耐候橋梁鋼(針狀組織高強度耐候鋼及其生產方法200410061112)，采用極低碳、Cu-Cr-Ni-Mo-Nb微合金化及Ti-Al-Zr中的兩種或兩種以上復合添加，碳含量控制在0.0218％，以減少或抑制滲碳體的析出，主控組織為均勻的貝氏體組織，以得到優(yōu)良的耐候性能，寶鋼開發(fā)了高耐蝕高強度耐候鋼及其制造方法(200710045329)采用低碳、低錳(0.01～0.05％)、Cr、Ni、Cu微合金化方法，但其Cr含量4.5～5.5％保證鋼的高耐蝕性。以上耐候鋼雖然耐蝕性高，但其使用Mo、Cr等貴金屬多，成本高，同時，大量合金元素的添加，使耐候鋼韌性降低，尤其是低溫韌性較低。

發(fā)明內容

本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種高韌性高耐候性橋梁鋼及其板卷軋制方法。采用本發(fā)明可以降低合金元素的使用，降低成本，同時，在保證耐蝕性的同時，能顯著提高韌性。

為解決上述技術問題，本發(fā)明提供了一種高韌性高耐候性橋梁鋼，其特征在于，其化學成分重量百分比為：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％，稀土加入量為0.045～0.08％；其余為Fe和雜質元素。

本發(fā)明還提供高韌性高耐候性橋梁鋼的板卷軋制方法，包括加熱、粗軋、精軋、卷曲、軋后冷卻工序，其特征在于，加熱溫度1220～1240℃；粗軋開軋溫度1150～1180℃；精軋開軋溫度1030～1070℃，精軋終了溫度850～890℃，在粗軋和精軋之間進行多道次變形，單道次變形量15～25％，累積壓下量50～65％；軋后快速冷卻，冷卻速度16～25℃/s，卷曲溫度560-580℃。

下面具體說明本發(fā)明技術方案的內容：

本發(fā)明中主要通過Nb微合金化和稀土元素的加入，提高鋼的強度和耐腐蝕作用，C是強化鋼板的有效元素，但是隨著含C量的增加，缺口韌性降低，且容易造成鋼種S、P偏析，影響鋼的耐蝕性能，因此本發(fā)明采用低碳，C含量在0.015～0.055％。Mn是強化鋼板的有效元素，但其易與S結合形成MnS夾雜，降低鋼的耐蝕性，應盡可能降低其含量，綜合考慮Mn的作用，其含量控制在0.50-0.80％。Nb推遲奧氏體再結晶溫度，與控軋控冷工藝相結合，起到沉淀強化和細化晶粒作用，為彌補C和Mn降低帶來的強度損失，應提高其含量在0.050-0.080％。Ti形成的高熔點TiN能夠細化鑄態(tài)組織，同時抑制HAZ晶粒粗化，對鋼的沉淀強化和改善焊接性能有優(yōu)良作用。稀土元素含量低于0.04％以下能夠使鋼中硫化物球化，降低鋼的點蝕敏感性，抑制鋼的蝕孔擴展，提高鋼的耐蝕性；含量高于0.045％時，稀土除能夠使鋼中硫化物球化提高耐蝕性外，還能夠消除晶界偏析，凈化晶界，從而提高鋼的組織性能均勻性，提高鋼的強度和韌性同時改善耐蝕性，但其含量大于0.08％時，其作用提高不明顯，故其含量控制在0.045-0.08％。Cu、Ni復合加入對提高耐腐蝕性、改善鋼的強韌性都有作用，降低S含量，防止軋板的分層及分離的產生，特別是對防止層狀撕裂非常有效。

本發(fā)明獲得上述優(yōu)良性能鋼板的制造方法，包括以下步驟：

將坯料在粗軋到精軋之間進行多道次變形，單道次變形量15～25％，累積壓下量50～65％。

軋制后，進行適當控制冷卻，以15～20℃/S速度冷卻到580℃-560℃，之后任意冷卻至室溫。

本發(fā)明具有如下特點：

1、多邊形鐵素體與彌散分布的少量粒狀貝氏體，是本發(fā)明所提供鋼板的組織特征，表現對應的高強韌性、與良好的耐腐蝕性；

2、采用少量合金元素Si、Mn、Nb、Ti以及稀土元素，利于降低制造成本；

3、軋制過程稍做控制，易操作，保證產品性能穩(wěn)定。