[發明專利]一種低碳特厚TMCP型Q420qE橋梁鋼及其制造方法

有效

• 申請號: 201610667337.7
• 申請日: 2016-08-15
• 公開（公告）號: CN106282789B
• 公開（公告）日: 2018-02-02
• 發明（設計）人: 杜平;何緒友;宋國棟;薛艷龍;王杰;孔雅
• 申請（專利權）人: 山東鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: C22C38/04
• 分類號: C22C38/04;C22C38/02;C22C38/18;C22C38/06;C22C38/12;C22C38/08;C22C38/14;C21D8/02
• 代理公司: 濟南舜源專利事務所有限公司37205
• 代理人: 許靜

技術領域

本發明屬于低合金鋼生產工藝領域，具體涉及一種低碳特厚TMCP型Q420qE橋梁鋼及其制造方法。

背景技術

隨著我國高速公路、鐵路及跨海交通等基礎交通設施的快速發展，鋼結構橋梁跨度增大、荷載增加，對鋼結構橋梁鋼板強度提出更高要求，要求鋼板具有較高的強韌性，良好的斷口和時效性能，同時要求具有良好的焊接性能、抗疲勞性能及耐大氣、海水腐蝕性能等。隨著強度的提升，橋梁用鋼的強度也由Q345qD、Q370qD、Q370qE等低合金橋梁鋼逐漸升級到Q420qD、Q420qE等以上級別，并要求具有高強韌性、易焊接性及耐大氣腐蝕的高性能橋梁鋼也在開始應用實驗。

目前，厚規格Q420qE采用中碳設計，采用調質或者控軋+正火狀態交貨來滿足強度和低溫沖擊性能。為了提高焊接性能，對C含量、Pcm 值提出更高要求，要求鋼材不但具有高的強度、良好的韌性，還要具有良好的焊接性能。

發明內容

本發明提供了一種低碳特厚TMCP型Q420qE橋梁鋼及其制造方法，本方法采用低碳成分設計，利用250mm連鑄坯料生產低碳特厚TMCP型Q420qE，利用微合金技術和合理控軋軋制控軋冷卻工藝，克服了傳統的生產制造方法難于降低屈強比的局限性，簡化了生產工藝、縮短了生產流程，得到了良好的產品性能，適合批量工業生產，在滿足強度、韌性同時，提高焊接性能。

本發明是通過下述的技術方案來實現的：

一種低碳特厚TMCP型Q420qE橋梁鋼，鋼板化學成分質量百分比的組成如下：C:0.06-0.09%，Si：0.15-0.35%，Mn：1.40-1.55%，P﹤0.012%，S﹤0.003%，Cr：0.15-0.25%，Al：0.020-0.050%，Nb :0.030-0.040%，Ni：0.15-0.25%， Ti:0.010-0.024%，余量為Fe及不可避免的雜質。

上述低碳特厚TMCP型Q420qE橋梁鋼的制造方法，工藝路線如下：KR鐵水預處理—轉爐冶煉—LF、RH精煉—連鑄—鑄坯緩冷—連鑄坯料加熱—軋制—預矯直—控制冷卻—熱矯直—堆垛緩冷-切割精整。

上述低碳特厚TMCP型Q420qE橋梁鋼的制造方法，包括如下步驟：

（1）轉爐冶煉：包括選配化學成分，C:0.06-0.09%，Si：0.15-0.35%，Mn：1.40-1.55%，P﹤0.012%，S﹤0.003%，Cr：0.15-0.25%，Al：0.020-0.050%，Nb :0.030-0.040%，Ni：0.15-0.25%， Ti:0.010-0.024%，余量為Fe及不可避免的雜質；轉爐采用頂底復吹轉爐冶煉；

（2）LF、RH精煉：為了控制氣體含量及控制合金元素，采用LF+RH精煉，保證軟吹時間、RH精煉真空度和真空處理時間；脫氣結束后軟吹時間＞20min，RH精煉真空處理時間＞15min；

（3）連鑄：嚴格全程保護澆注，中液面穩定；連鑄中包溫度1540℃-1550℃，鑄機拉速為1m/s，連鑄成250mm的連鑄坯；

（4）連鑄坯進緩冷坑進行緩冷，緩冷48小時；

（5）軋制成型：采用控制軋制模式，對連鑄坯料加熱，加熱溫度為1180℃-1250℃，加熱時間為9-10分鐘/厘米，進行兩階段控制軋制；

（6）預矯直：采用5輥預矯直機進行高溫矯直，降低鋼板頭尾翹曲和保證進入水冷系統鋼板平直；

（7）控軋冷卻：低冷速水冷，采用低水壓1.5bar進行低冷速冷卻，冷卻速度5-8℃/S，最終鋼板冷卻到430℃-450℃；

（8）矯直：采用9輥液壓矯直機進行矯直，降低鋼板內部和表面殘余應力；

（9）堆垛緩冷：對軋制鋼板堆垛緩冷48小時，然后進行切割精整。

上述低碳特厚TMCP型Q420qE橋梁鋼的制造方法中，所述步驟（5）中連鑄鋼坯經過粗軋機第一階段軋制后，中間坯料厚度為120-160mm，最終成品鋼板厚度為60mm-80mm。

上述低碳特厚TMCP型Q420qE橋梁鋼的制造方法中，所述步驟（5）中粗軋開軋溫度1120℃-1180℃，粗軋終軋溫度1050℃-1100℃。

上述低碳特厚TMCP型Q420qE橋梁鋼的制造方法中，所述步驟（5）中精軋開軋在850℃-870℃，精軋終軋溫度820℃-840℃。

上述低碳特厚TMCP型Q420qE橋梁鋼的制造方法中，所述（5）中精軋階段最后三道次小壓下量軋制，采用雙道次軋制，減少頭尾翹曲，保證軋制后鋼板板形良好，順利進入預矯直機。