[發明專利]一種公路護欄用低合金高強高耐候結構鋼的熱處理工藝

在審

• 申請號: 202011380350.7
• 申請日: 2020-11-30
• 公開（公告）號: CN112646958A
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發明（設計）人: 姜海昌;潘雪新;戎利建;胡方俊;李伯勇
• 申請（專利權）人: 中國科學院金屬研究所;中交(天津)新材料科技有限公司
• 主分類號: C21D1/26
• 分類號: C21D1/26;C21D9/00;C21D8/02;C22C38/02;C22C38/04;C22C38/42;C22C38/48;C22C38/06
• 代理公司: 沈陽優普達知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 21234
• 代理人: 張志偉

本發明涉及公路護欄用結構鋼生產制造領域，具體說是一種公路護欄用低合金高強高耐候結構鋼的熱處理工藝。針對一種公路護欄用低合金高強高耐候結構鋼熱軋后沒有達到理想力學性能，通過調整這種結構鋼熱處理工藝制度，進行600℃～750℃退火熱處理。該工藝可大幅度提高低合金高強高耐候結構鋼力學性能，尤其是塑韌性有大幅度提高，從而提高公路護欄的安全性，保護交通事故中的人員及車輛安全。本發明所適用的低合金高強高耐候結構鋼成分范圍，按質量百分數計，結構鋼的化學成分為：C≤0.12％；Si≤0.65％；Mn≤1.20％；P：0.07～0.12％；S≤0.030％；Cu：0.20～0.55％；Cr：0.30～1.25％；Ni：0.12～0.65％；Nb≤0.03％，Al≤0.05％，余量為Fe。

技術領域

本發明涉及公路護欄用結構鋼生產制造領域，具體說是一種公路護欄用低合金高強高耐候結構鋼的熱處理工藝。

背景技術

公路護欄是一般用結構鋼制造成波紋狀護欄板并由立柱支撐的半鋼性的連續結構，波形梁護欄鋼柔相兼，具有較強的吸收碰撞能量的能力。但是，在實際生產過程中，熱軋鋼板及軋制后常規的正火處理鋼板，力學性能均不能滿足公路護欄的要求，不但鋼板的屈服強度、抗拉強度延伸率均較低，而且材料沒有物理屈服平臺，只能用塑性變形量0.2％代替材料的屈服強度，導致材料塑性下降，而且安全裕度不高。因此，需要對該結構鋼熱軋后的熱處理制度進行相應的改善。

發明內容

鑒于此，本發明的目的是提供一種公路護欄用低合金高強高耐候結構鋼的熱處理工藝，解決該熱軋鋼板及軋制后常規的正火處理鋼板，力學性能均不能滿足公路護欄的要求的問題，通過本發明不但使該結構鋼強度有所提升，同時應力應變曲線具有物理屈服平臺，而且延伸率也大幅度提升，從而滿足實際工況的使用要求。

本發明的技術方案是：

一種公路護欄用低合金高強高耐候結構鋼的熱處理工藝，具體步驟如下：

1)將鑄錠隨爐加熱至1150℃±20℃，保溫1～2h，在鍛造機鍛造成厚度35mm的板坯，終鍛溫度控制在900℃以上，然后空冷至室溫；

2)將板坯隨爐加熱至1050℃±20℃，保溫1～2h，利用熱軋機軋制成板材，終軋溫度控制在880℃以上，然后空冷至室溫；

3)在600℃～750℃之間進行退火熱處理，保溫后空冷至室溫；

4)退火熱處理保溫時間根據板材厚度確定，厚度1～5mm板材，保溫時間10～20min；超過5mm厚度板材，保溫時間按每毫米厚度保溫1～4min計算。

所述的公路護欄用低合金高強高耐候結構鋼的熱處理工藝，熱軋機軋制的板材為：厚度4.0mm以下的普通薄板或者厚度4.0mm～20.0mm的普通中厚板。

所述的公路護欄用低合金高強高耐候結構鋼的熱處理工藝，按質量百分數計，結構鋼的化學成分為：C≤0.12％；Si≤0.65％；Mn≤1.20％；P：0.07～0.12％；S≤0.030％；Cu：0.20～0.55％；Cr：0.30～1.25％；Ni：0.12～0.65％；Nb≤0.03％，Al≤0.05％，余量為Fe。

所述的公路護欄用低合金高強高耐候結構鋼的熱處理工藝，該結構鋼的化學成分中，P含量優選范圍為0.07～0.10％。

本發明的設計思想是：

本發明涉及的低合金高強高耐候結構鋼，熱加工后進行600℃～750℃的退火處理，部分消除了由于加工硬化導致的位錯塞積和晶格畸變能，固溶原子更易于擴散，部分珠光體分解，從而更有利于柯氏氣團的釘扎作用；同時，在此溫度區間相當于進行再結晶退火，鐵素體易形成等軸晶，配合少量的珠光體，從而可以制備出具有物理屈服平臺具有良好力學性能的低合金高強高耐候結構鋼。