[發明專利]一種耐海洋氣候Q690qE橋梁結構鋼及其生產方法

在審

• 申請號: 202210727364.4
• 申請日: 2022-06-25
• 公開（公告）號: CN114959495A
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發明（設計）人: 范明;周文浩;羅登;劉海浪;史術華;熊祥江;李中平;陳奇明;周光杰;彭清;韓德川
• 申請（專利權）人: 湖南華菱湘潭鋼鐵有限公司
• 主分類號: C22C38/02
• 分類號: C22C38/02;C22C38/04;C22C38/06;C22C38/08;C22C38/12;C22C38/14;C22C38/16;C23C22/68;C23C22/76;C21D1/18;C21D6/00;C21D8/02;C22C33/06
• 代理公司: 長沙新裕知識產權代理有限公司 43210
• 代理人: 李由

一種耐海洋氣候Q690qE橋梁結構鋼及其生產方法，鋼的化學成分以重量百分數計為：C=0.06~0.08，Si=0.30~0.40，Mn=1.35~1.45，P≤0.015，S≤0.003，Nb=0.045~0.050，Ti=0.010~0.015，Alt=0.02~0.05，Mo=0.40~0.45，Ni=2.0~2.5，Cu=0.30~0.35，B≤0.0005，CEV=0.52~0.60，余量為Fe和不可避免的雜質元素。本發明生產方法用以解決海洋大氣腐蝕環境下Q690qE橋梁結構鋼銹層穩定化問題，所得到Q690qE鋼板以貝氏體組織為主，屈服強度達720~770Mpa，抗拉強度達860~900Mpa，屈強比≤0.86，?40℃沖擊功達250J以上，腐蝕失厚率≤5μm/a。

技術領域

本發明屬于冶金技術領域，涉及一種具有穩定銹層的耐海洋氣候Q690qE橋梁結構鋼及其生產方法。

背景技術

耐候橋梁結構鋼以其良好的耐蝕性及高強、高韌性得到橋梁設計者的青睞。但耐候橋梁鋼在自然狀態下，其表面保護性銹層的形成周期較長，通常都需要5～10年。另外，在沿海或者濕度、鹽度大等環境因素影響下，其表面保護性銹層很難形成，其產生的銹液不僅會影響美觀，而且還會污染環境。

解決耐候鋼裸露使用過程中早期銹液流掛與飛散問題，促進穩定銹層的快速形成，最有效的方法就是耐候鋼表面銹層穩定化處理技術。20世紀60年代初，日本首先開發了此項技術，這種技術是通過在耐候鋼使用前對構件表面進行化學處理，使耐候鋼的表面形成一層可透氣透水的膜，在該膜底下進行腐蝕過程生成穩定銹層，從而耐候鋼表面安全地進入依靠穩定致密銹層自我保護的狀態。實施這種技術能夠避免耐候鋼在使用初期發生銹液流掛、飛散的現象，還可以促進耐候鋼表面快速形成穩定的保護性銹層，具有良好的發展前景。

近年來，隨著經濟社會的發展，中國耐候橋梁結構鋼得到迅速推廣及應用，特別是Q690qE耐候橋梁結構鋼已開始在項目上進行試制試用，如江漢七橋、澳氹四橋等。但現有技術對耐候鋼表面銹層穩定化處理技術還在初級階段，這些技術方法不成熟，形成穩定銹層需要的時間長。另外，目前較常用的銹層穩定劑如CuSO4、Cr2(SO4)3均具有一定的毒性，對環境容易造成二次污染。中國專利CN201910403217.X、CN201810620156.8等所述穩定劑的組分中均包括納米CuSO4、Cr₂(SO4)₃等，其預處理液對環境易造成二次污染，而且操作不當也會對施工人員造成身體傷害；中國專利CN113621873A中采用稀土元素改變鋼的夾雜物特征，改善鋼的韌性和疲勞性能，但稀土元素屬于重金屬元素，對環境不友好，在橋梁工程中長期使用，對環境、人均會造成不同程度污染和損害。

發明內容

本發明旨在提供一種具有穩定銹層的耐海洋氣候Q690qE橋梁結構鋼及其生產方法，得到10~50mm厚度規格具有穩定銹層的Q690qE耐候橋梁結構鋼，以解決海洋大氣腐蝕環境下Q690qE耐候橋梁結構鋼銹層穩定化問題，所得到Q690qE鋼板以貝氏體組織為主，屈服強度達720~770Mpa，抗拉強度達860~900Mpa，屈強比≤0.86，-40℃沖擊功達250J以上，腐蝕失厚率≤5μm/a。

本發明的目的通過以下技術方案實現：

一種耐海洋氣候Q690qE橋梁結構鋼，鋼的化學成分以重量百分數計為：C=0.06~0.08，Si=0.30~0.40，Mn=1.35~1.45，P≤0.015，S≤0.003，Nb=0.045~0.050，Ti=0.010~0.015，Alt=0.02~0.05，Mo=0.40~0.45，Ni=2.0~2.5，Cu=0.30~0.35，B≤0.0005，CEV=0.52~0.60，余量為Fe和不可避免的雜質元素；Q690qE鋼板以貝氏體組織為主，屈服強度達720~770Mpa，抗拉強度達860~900Mpa，屈強比≤0.86，-40℃沖擊功達250J以上，腐蝕失厚率≤5μm/a。