[發(fā)明專利]一種耐腐蝕橋梁管樁用鋼及其生產(chǎn)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310489482.7
• 申請日: 2013-10-18
• 公開（公告）號: CN103526112A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 董漢雄;鄒德輝;熊濤;董中波;洪君;劉文斌;王世森;駱海賀;梁寶珠
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢鋼鐵（集團(tuán)）公司
• 主分類號: C22C38/14
• 分類號: C22C38/14
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 段姣姣

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種橋梁用鋼機(jī)器生產(chǎn)方法，具體地屬于一種耐腐蝕橋梁管樁用鋼及其生產(chǎn)方法。

背景技術(shù)

橋梁管樁用鋼（簡稱：鋼管樁）主要應(yīng)用于跨海橋梁承重基礎(chǔ)，還可以應(yīng)用于高層建筑、港口碼頭等承重基礎(chǔ)，具有很大的市場需求和廣闊的應(yīng)用前景。目前，橋梁管樁用鋼的厚度＜20mm，對于厚度規(guī)格≥20mm的鋼管樁制造，焊接方式是將鋼板（單軋平板）進(jìn)行直縫焊加環(huán)焊縫對接，生產(chǎn)效率低、成本高，已不能滿足發(fā)展需求。

隨著我國大型跨海大橋建造需求，不僅對鋼管樁厚度規(guī)格要求不斷增加，而且對強(qiáng)度性能及耐蝕性提出了新的要求。目前國內(nèi)管樁鋼生產(chǎn)普遍參照345MPa級低合金鋼，并附加一些技術(shù)指標(biāo)，且還不具有耐蝕性。

因此利用低成本制造方法提高鋼級及耐蝕性是未來鋼管樁發(fā)展的方向。如能在345MPa級鋼種的基礎(chǔ)上進(jìn)行成分優(yōu)選，并通過添加有利于提高鋼的耐蝕性的微量元素，改進(jìn)冶煉工藝方法等，生產(chǎn)出具有耐蝕性能的390MPa級橋梁管樁用鋼，具有重要意義。

經(jīng)檢索，美國開發(fā)的345MPa級焊接結(jié)構(gòu)用耐候鋼（Cor-tenB），其成分中含有Cu、Ni、Cr、P等耐腐蝕合金元素，其生產(chǎn)成本高，焊接性能較差。

中國專利申請?zhí)枮?00610098398.2?的專利文獻(xiàn)，其公開了“一種耐蝕碳素結(jié)構(gòu)鋼的生產(chǎn)方法”，該發(fā)明的屈服強(qiáng)度級別為235MPa，易使稀土氧化物產(chǎn)生嚴(yán)重偏析，使合格率低下。??

中國專利申請?zhí)枮?00610125365.2的專利文獻(xiàn)，其公開了“一種高強(qiáng)度耐候鋼的生產(chǎn)方法”，其由于在鋼中添加了Cu、Ni、Cr、Mo等昂貴耐腐蝕合金元素，不僅生產(chǎn)成本高，更主要是不能用于鋼管樁的制備。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種屈服強(qiáng)度≥390MPa，抗拉強(qiáng)度≥510MPa，延伸率A≥21%，0℃沖擊功Akv≥47J，同時與美國CortenB鋼耐蝕性相當(dāng)，鋼板厚度為20～25mm的耐腐蝕橋梁管樁用鋼及其生產(chǎn)方法

實(shí)現(xiàn)上述目的的措施：

一種耐腐蝕橋梁管樁用鋼，其組分及重量百分比含量為：C：0.07％～0.13％，Si：0.30％～0.65％，Mn：0.80％～1.30％，P：0.025%～0.045%，S：≤0.002％，Al：不超過0.006%、V：0.035%～0.050%,Ti：0.008%～0.025%，Re:?0.005%～0.02%:??Zr：0.006％～0.012%，[O]溶解：15～30ppm，其余為Fe及不可避免的雜質(zhì)；力學(xué)性能：屈服強(qiáng)度≥390MPa，抗拉強(qiáng)度≥510MPa，延伸率A≥21%，0℃沖擊功Akv≥47J，鋼板厚度規(guī)格為20～25mm。

生產(chǎn)一種耐腐蝕橋梁管樁用鋼的方法，其步驟：

1）轉(zhuǎn)爐冶煉并連鑄成坯：在大包中按照7.2～7.5米/噸鋼加入Re與Zr的復(fù)合包芯線，復(fù)合包芯線的直徑為10mm；并控制喂線速度在160~210米/分鐘，喂線時間在2.3~3分鐘，并在喂線過程中吹氬，吹氬時間控制在4~6分鐘，吹氬量控制在2~4升/分鐘；并控制鋼液中的氧含量在15~30ppm；

2）對鑄坯進(jìn)行堆垛冷卻，冷卻時間不少于24個小時；

3）對鑄坯進(jìn)行加熱，控制加熱溫度在1160~1220℃，加熱時間不低于130分鐘，出爐溫度控制在1120~1170℃；

4）進(jìn)行分段軋制：控制第一階段開軋溫度在1040~1100℃；控制第二階段開軋溫度在840~860℃，終軋溫度在790~830℃；

5）進(jìn)行常規(guī)的層流冷卻；

6）進(jìn)行卷取，控制卷取溫度在560~630℃；

7）空冷至室溫。

本發(fā)明中各個元素及主要工序的作用

C：C在鋼中以間隙原子存在，能起到固溶強(qiáng)化作用。為保證發(fā)明鋼具有足夠的強(qiáng)度，所以下限是0.07％；但是，隨著碳含量增加，鋼材的延伸率和沖擊韌性下降，因而要求C含量不能太高，所以C含量上限設(shè)定為0.13%。

Si：Si主要是以固溶強(qiáng)化來提高鋼的強(qiáng)度，同時也是鋼中的脫氧元素，但含量不宜高，以免降低鋼的韌性。Si有提高耐候性的作用，所以其含量范圍為0.30％～0.65％。

Mn：Mn是重要的強(qiáng)韌化的元素，但Mn含量過高時有損鋼的韌性和耐候性，而太低的Mn則不能保證鋼的強(qiáng)度，故將其含量設(shè)定在0.80％～1.30％。