[發明專利]一種低成本高強高韌橋梁鋼及其制備方法

在審

• 申請號: 201910986963.6
• 申請日: 2019-10-17
• 公開（公告）號: CN110629114A
• 公開（公告）日: 2019-12-31
• 發明（設計）人: 李燦明;周蘭聚;韓啟彪;胡淑娥;成小龍;楊建勛;劉熙章;孔雅;王興;王潤港;房振業
• 申請（專利權）人: 山東鋼鐵集團日照有限公司
• 主分類號: C22C38/02
• 分類號: C22C38/02;C22C38/04;C22C38/06;C22C38/12;C22C38/14;B23P15/00;C22C33/04
• 代理公司: 37274 濟南舜科知識產權代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 杜忠福

本發明提供一種低成本高強高韌橋梁鋼及其制備方法，主要用于橋梁結構件制造領域。鋼的化學成分重量百分比為：C：0.10％～0.13％，Si：0.10％～0.30％，Mn：1.30％～1.60％，P≤0.015％，S≤0.005％，Al：0.015％～0.045％，Nb：≤0.035％，V：≤0.04％，Ti：0.010％～0.025％，其余為Fe和不可避免的雜質。其生產工藝流程為：鐵水預處理→BOF煉鋼→LF精煉→RH真空處理→連鑄→緩冷→鑄坯檢驗、清理、判定→加熱→除鱗→軋制→水冷→探傷→噴印標識→切割取樣→入庫。生產成本低，具有優良的低溫沖擊韌性，鋼板焊接性能優良，可簡化焊接工藝。

技術領域

本發明屬于冶金技術領域，具體涉及一種低成本高強高韌橋梁鋼及其制備方法，主要應用于鋼箱梁及大跨度橋梁鋼結構制造領域。

背景技術

隨著大型鋼結構橋梁向全焊接結構和高參數方向發展，對橋梁結構的安全可靠性要求越來越嚴格。這不僅對設計者提出了更高的要求，而且要求鋼板質量要有更高的水準，即不僅具有高強度以滿足結構輕量化要求，而且還應具有高強度、優良的低溫韌性和焊接性，以滿足鋼結構的安全可靠、長壽等要求。

公開號CN108330399A的發明專利公開了一種低合金高性能橋梁及其生產方法，其成品鋼板厚度為12～60mm，C含量低0.04％～0.09％，當厚度為35＜厚度≤60mm時，Mo：0.10％～0.20％，添加了昂貴的微合金元素。

公開號CN106811704A的發明專利公開了屈服強度500MPa級低屈強比橋梁鋼及其制造方法，其中C0.05％～0.10％，并添加了Cr、Ni、Cu、Mo元素，生產成本較高。

發明內容

本發明的目的在于提供一種可焊接性好、具有優良的低溫沖擊韌性、生產工藝簡單的低成本高強高韌橋梁鋼及其制備方法。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：低成本高強高韌橋梁鋼，其成分及重量百分比含量為：C：0.10％～0.13％，Si：0.10％～0.35％，Mn：1.30％～1.60％，P≤0.015％，S≤0.005％，Al：0.015％～0.045％，Nb：0.010％～0.035％，V≤0.04％，Ti：0.010％～0.025％，其余為Fe和不可避免的雜質。

具體的，所述橋梁鋼屈服強度＞500MPa，抗拉強度＞630MPa，斷后伸長率＞20％，-40℃Kv2＞200J，屈強比≤0.85。產品組織細小均勻，主要為針狀/多邊形鐵素體+粒狀貝氏體+極少量珠光體。

具體的，所述橋梁鋼厚度為14mm～60mm，當14mm≤厚度≤30mm，不添加V；當30＜厚度≤60mm，V：0.015％～0.040％。

化學成分是影響產品綜合性能的重要因素之一，對本發明的化學成分進行了限制，說明如下。

C：碳是影響鋼材性能的主要因素之一，通過固溶強化提升強度；碳含量增加，能顯著降低奧氏體臨界冷卻速度，增強鋼的淬透性，但也顯著降低鋼的塑性、低溫韌性和焊接性能；為保障鋼板低溫韌性，具有良好的焊接性能，同時防止綜合性能變差，本發明碳含量控制在0.10～0.13％。

Si：硅是煉鋼過程有效的脫氧和放熱元素之一，有一定的固溶強化作用，但硅含量過高會降低鋼的表面質量、焊接性能和低溫韌性，本發明硅含量控制在0.10％～0.40％。

Mn：錳可以細化晶粒，有效提高鋼材強度和低溫韌性，過高容易造成鑄坯偏析，形成軋后帶狀組織，降低抗層狀撕裂性能，本發明錳含量控制在1.20％～1.80％。

P：磷是一種易偏析元素，增加鋼的冷脆性，惡化焊接性能，應嚴格控制鋼中的磷含量。

S：硫使鋼產生熱脆性，降低鋼的延展性和韌性，應嚴格控制鋼中的硫含量。