一種低壓縮比的特厚橋梁錨墊鋼板及其生產(chǎn)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種低壓縮比的特厚橋梁錨墊鋼板，它的厚度為160-190mm，壓縮比為1.58-1.87，它的化學(xué)成分按重量百分比計(jì)為C：0.14-0.18％、Si：0.33-0.5％、Mn：1.25-1.55％、P：≤0.012％、S：≤0.004％、Nb≤0.03-0.06％、V：0.035-0.055％、Ni：0.35-0.55％、N≤0.008、Als：0.015-0.04％，其余為Fe及不可避免的夾雜；碳當(dāng)量≤0.45。本發(fā)明還公開了該鋼板的生產(chǎn)方法，包括轉(zhuǎn)爐冶煉、LF爐和RH爐精煉、連鑄成坯、第一次熱軋、第二次熱軋、緩冷等幾個(gè)步驟。本發(fā)明的橋梁錨墊鋼板的屈服強(qiáng)度≥360MPa，抗拉強(qiáng)度≥500MPa，延伸率≥25％，-20℃沖擊功≥160J，同時(shí)一級(jí)探傷合格，同時(shí)Z向拉伸斷面收縮率可以達(dá)到Z25級(jí)別，-40℃夏比沖擊功(V型缺口)在100J以上。
【專利說(shuō)明】一種低壓縮比的特厚橋梁錨墊鋼板及其生產(chǎn)方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及橋梁鋼板，具體的是一種低壓縮比的特厚橋梁錨墊鋼板，本發(fā)明還涉及該鋼板的生產(chǎn)方法。

【背景技術(shù)】
[0002]伴隨著時(shí)代發(fā)展、科技的進(jìn)步，橋梁設(shè)計(jì)采用了更新、更科學(xué)的設(shè)計(jì)方法，設(shè)計(jì)整體向大跨度，高通過(guò)率(大承載載荷及橋面寬度)、超長(zhǎng)服役時(shí)間等方向發(fā)展，因此，對(duì)橋梁鋼板的要求也越來(lái)越高。特別是對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的部分構(gòu)件也向著高強(qiáng)度、高韌性、大厚度方向發(fā)展。其中一種鋼結(jié)構(gòu)的橋梁主體構(gòu)成為鋼錨箱，而鋼錨箱的組成為側(cè)板、端板、支承板、承壓板、錨墊板、橫隔板和加勁板等。作為鋼錨箱的重要組成部分，錨墊板起著關(guān)鍵的作用，其主要作用是固定錨具。而隨著橋梁技術(shù)的發(fā)展，大噸位的錨具的應(yīng)用在不斷增加，因此也需要大厚度的錨墊板加深錨具的固定。
[0003]對(duì)于特厚的橋梁鋼板而言，之前利用連鑄坯一般都只生產(chǎn)130mm厚度以下的鋼板，若生產(chǎn)160mm以上的厚度的鋼板，則需要采用鋼水鑄錠后進(jìn)行軋制的方式進(jìn)行。采用這種鑄錠方式生產(chǎn),并且還需要采用熱處理來(lái)改善鋼板的高韌性,鑄錠的成材率低,質(zhì)量不均勻，熱處理成本高等因素限制了厚規(guī)格橋梁鋼板的生產(chǎn)及使用。
[0004]CN101880824A公開了一種Q345q系列特厚橋梁鋼板及其生產(chǎn)方法，該鋼板的最大厚度為130mm，系采用鑄錠坯料生產(chǎn)。CN102337456A公開了一種厚規(guī)格橋梁鋼板及其軋制方法，采用連鑄板坯生產(chǎn)工藝得到60-80mm的鋼板。上述現(xiàn)有技術(shù)生產(chǎn)的橋梁鋼板不僅厚度達(dá)不到要求，而且壓縮比高，工藝復(fù)雜，生產(chǎn)成本高。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種厚度在160_190mm，低壓縮比的特厚橋梁錨墊鋼板及其生產(chǎn)方法。
[0006]上述目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0007]一種低壓縮比的特厚橋梁錨墊鋼板，它的厚度為160_190mm，壓縮比為1.58-1.87，它的化學(xué)成分按重量百分比計(jì)為:C:0.14-0.18 %、S1:0.33-0.5 %, Mn:1.25-1.55 %, P: ^ 0.012 %, S: ^ 0.004 %, Nb ^ 0.03-0.06%, V:0.035-0.055 Ni:
0.35-0.55%, 0.008、Als (酸溶鋁):0.015-0.04%，其余為Fe及不可避免的夾雜；碳當(dāng)量< 0.45。
[0008]其化學(xué)成分設(shè)計(jì)的理由是:
[0009]C:0.14-0.18%, C是不可缺少的提高鋼材強(qiáng)度的元素之一，碳含量每增加0.1%抗拉強(qiáng)度大約提高60MPa，屈服極限大約提高20-30MPa。隨著碳含量的增加，鋼種Fe3C增加，淬硬性也增加，鋼的抗拉強(qiáng)度和屈服極限會(huì)提高，而塑性和韌性指標(biāo)會(huì)下降，焊接性能變差。本鋼種作為特厚橋梁錨墊鋼板，不僅要求一定的強(qiáng)度，而且需要優(yōu)異的韌性指標(biāo)和焊接性能。該含量不僅保證了鋼的強(qiáng)度，而且保證了該鋼種的使用性能，同時(shí)還適合生產(chǎn)操作。
[0010]Si:0.33-0.50%, Si主要以固溶強(qiáng)化形式提高鋼材強(qiáng)度，也是鋼種的脫氧元素。但是如果鋼中Si含量較高，則會(huì)引起面縮率下降，特別是沖擊韌性下降，同時(shí)對(duì)鋼的焊接性也不利。
[0011]Mn: 1.25-1.55%，在確保鋼的強(qiáng)度和韌性方面，Mn是不可缺少的元素。針對(duì)本發(fā)明的鋼種，Mn主要以保強(qiáng)度為主，因此選擇高錳。
[0012]P:≤0.012%、S:≤0.004%，這是由于鋼中的P、S含量必須控制在較低范圍，只有冶煉純凈鋼，才能保證本發(fā)明鋼的綜合性能。
[0013]Nb:0.03-0.06%，鈮能細(xì)化晶粒和降低鋼的過(guò)熱敏感性及回火脆性，提高強(qiáng)度，但鋼的塑性和韌性會(huì)有所下降。在普通低合金鋼中加鈮，可提高抗大氣腐蝕及高溫下抗氫、氮、氨腐蝕能力，鈮還可改善焊接性能。在奧氏體不銹鋼中加鈮，可防止晶間腐蝕現(xiàn)象。
[0014]V:0.035-0.055%，釩可以無(wú)限量固溶入鐵中，并阻止奧氏體晶粒的成長(zhǎng)，釩在鋼中有脫酸除氧之能力，故含釩之鋼其斷面結(jié)晶密實(shí)，此外釩的作用還有，能提高淬火溫度，改善硬化能，高溫淬火加熱時(shí)，能防止其晶粒生長(zhǎng)，有助於鋼之結(jié)晶組織細(xì)微化。
[0015]N1:0.35-0.55%，Ni具有一定的強(qiáng)化作用，加入I %的Ni可提高鋼材強(qiáng)度20MPa。Ni還能顯著地改善鋼材的韌性，特別是低溫韌性，鋼種加入Ni，無(wú)論是基材還是模擬焊接熱影響區(qū)都明顯地提高了低溫韌性，因此針對(duì)特厚橋梁錨墊鋼板低溫韌性差的問(wèn)題，選擇了聞鎮(zhèn)。
[0016]N .( 0.008%，鋼種N元素對(duì)于鋼板的韌性影響較大，因此做了上限的限制。
[0017]Als:0.015-0.04%，細(xì)化晶粒，起到強(qiáng)化作用。
[0018]碳當(dāng)量CEV = C+Mn/6+ (Cr+Mo+V)/5+ (Ni+Cu)/15:≤ 0.45，為保證鋼板的焊接性能，其化學(xué)成分應(yīng)保證CEV盡可能小，應(yīng)采用低碳設(shè)計(jì)。
[0019]進(jìn)一步提供所述特厚橋梁錨墊鋼板的生產(chǎn)方法，該方法包括轉(zhuǎn)爐冶煉、LF爐和RH爐精煉、連鑄成坯、第一次熱軋、第二次熱軋、緩冷幾個(gè)步驟，其中:
[0020]第一次熱軋的加熱溫度為1250-1280°C，加熱速率為9-12min/cm(指每加熱Icm坯需9-12min)，采用300mm厚連鑄板坯低溫快速軋制，軋制溫度為1050°C，軋制道次為4_6道次，軋制方式采用縱軋到底，軋制成厚度為220-250mm的板坯；
[0021]第二次熱軋的加熱溫度為1250-1280°C，加熱速率為8-llmin/cm，采用二階段軋制:一階段軋制開始溫度< 1050°C，道次壓下在20mm/道以上，軋制成厚度為200_230mm的板坯，目的在于采用低溫快速大壓下使晶粒充分破碎并傳遞到板坯心部；二階段軋制開始溫度在920-940°C之間，二階段累計(jì)道次5-7次，軋制成厚度為160_190mm成品鋼板，二階段軋制的目的在于進(jìn)一步細(xì)化晶粒，提高韌性和強(qiáng)度。
[0022]二階段軋制完成后采用空冷。
[0023]優(yōu)選地，在進(jìn)行RH爐精煉時(shí)控制真空脫氣處理時(shí)間不低于15分鐘。
[0024]本發(fā)明與CN101880824A的Q345q系列特厚橋梁鋼板雖然為同鋼級(jí)，相同的組織結(jié)構(gòu)。但CN101880824A的最大鋼板厚度為130mm，系采用鑄錠坯料生產(chǎn)，與本發(fā)明的最大厚度190mm及采用300mm厚連鑄板坯生產(chǎn)存在著厚度和軋制壓縮比的巨大差別；同時(shí)CN101880824A與本發(fā)明還存在著工藝流程的不同，前者為TMCP+熱處理工藝，而本發(fā)明沒有采用熱處理工藝，而是采用兩次板坯熱軋工藝，本發(fā)明的工藝更簡(jiǎn)單，流程更短。
[0025]本發(fā)明的有益效果是:
[0026]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明能提供一種厚度在160_190mm，壓縮比在1.58-1.87的橋梁錨墊鋼板。各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到了屈服強(qiáng)度> 360MPa，抗拉強(qiáng)度> 500MPa，延伸率≤25%, -20°C沖擊功≤160J，同時(shí)一級(jí)探傷合格，同時(shí)Z向拉伸斷面收縮率可以達(dá)到Z25級(jí)別，_40°C夏比沖擊功(V型缺口)在100J以上。
[0027]其次，本發(fā)明提供的橋梁錨墊鋼板的生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，成本低。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0028]圖1是本發(fā)明橋梁錨墊鋼板的內(nèi)部光學(xué)顯微組織圖。

【具體實(shí)施方式】
[0029]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明予以詳細(xì)描述。
[0030]實(shí)施例1-6
[0031]一種低壓縮比的特厚橋梁錨墊鋼板，它的厚度為160-190mm，壓縮比為1.58-1.87，它的化學(xué)成分按重量百分比計(jì)為c:0.14-0.18%, S1:0.33-0.5%, Mn:1.25-1.55%, P:^ 0.012 S: ^ 0.004 Nb ^ 0.03-0.06 V:0.035-0.055 Ni:0.35-0.55
N≤0.008、Als:0.015-0.04%，其余為Fe及不可避免的夾雜;碳當(dāng)量< 0.45。
[0032]所述低壓縮比的特厚橋梁錨墊鋼板的生產(chǎn)方法包括轉(zhuǎn)爐冶煉、LF爐和RH爐精煉、連鑄成坯、第一次熱軋、第二次熱軋、緩冷幾個(gè)步驟，其中:
[0033]在進(jìn)行RH爐精煉時(shí)控制真空脫氣處理時(shí)間不低于15分鐘；制得的鋼坯中O、N、
H、P、S控制在250ppm以下，非金屬夾雜物(A、B、C、D)綜合≤2.5級(jí)，化學(xué)成分按照以下控制:C:0.14-0.18%, Si:0.33-0.5 %, Mn:1.25-1.55%, P..( 0.012%, S: ^ 0.004%,Nb ( 0.03-0.06%, V:0.035-0.055%, N1:0.35-0.55%, N ( 0.008、Als:0.015-0.04%,
其余為Fe及不可避免的夾雜，得到內(nèi)部質(zhì)量好，純凈度高的板坯；
[0034]第一次熱軋的加熱溫度為1250-1280°C，加熱速率為9_12min/cm，采用300mm厚連鑄板坯低溫快速軋制，軋制溫度為1050°C，軋制道次為4-6道次，軋制方式采用縱軋到底，軋制成厚度為220-250mm的板坯；
[0035]第二次熱軋的加熱溫度為1250-1280°C，加熱速率為8-llmin/cm，采用二階段軋制，一階段軋制開始溫度≤1050°C，道次壓下在20mm/道以上，軋制成厚度為200-230mm的板坯，二階段軋制開始溫度在920-940°C之間，二階段累計(jì)道次5-7次，軋制成厚度為160-190_成品鋼板。
[0036]表1本發(fā)明各實(shí)施例及對(duì)比例的取值列表(wt % )
[0037]

【權(quán)利要求】
1.一種低壓縮比的特厚橋梁錨墊鋼板，其特征在于所述橋梁錨墊鋼板的厚度為.160-190_，壓縮比為1.58-1.87，它的化學(xué)成分按重量百分比計(jì)為C:0.14-0.18%, Si:.0.33-0.5 Mn:1.25-1.55 %, P: ^ 0.012 %, S: ^ 0.004 %, Nb ^ 0.03-0.06 V:.0.035-0.055%,Ni:0.35-0.55%,N ( 0.008,Als:0.015-0.04%，其余為 Fe 及不可避免的夾雜;碳當(dāng)量< 0.45。
2.如權(quán)利要求1所述的低壓縮比的特厚橋梁錨墊鋼板的生產(chǎn)方法，其特征在于包括轉(zhuǎn)爐冶煉、LF爐和RH爐精煉、連鑄成坯、第一次熱軋、第二次熱軋、緩冷幾個(gè)步驟，其中: 第一次熱軋的加熱溫度為1250-1280°C，加熱速率為9-12min/cm，采用300mm厚連鑄板坯低溫快速軋制，軋制溫度為1050°C，第一次軋制總道次為4-6道次，軋制方式采用縱軋到底，軋制成厚度為220-250mm的板坯； 第二次熱軋的加熱溫度為1250-1280°C，加熱速率為8-llmin/cm，采用二階段軋制，一階段軋制開始溫度≤1050°C，軋制道次壓下量在20mm/道以上，軋制成厚度為200-230mm的板坯，二階段軋制開始溫度在920-940°C之間，二階段累計(jì)軋制道次5-7次，軋制成厚度為.160-190mm成品鋼板。
3.如權(quán)利要求2所述的低壓縮比的特厚橋梁錨墊鋼板的生產(chǎn)方法，其特征在于在進(jìn)行RH爐精煉時(shí)控制真空脫氣處理時(shí)間不低于15分鐘。
4.如權(quán)利要求2所述的低壓縮比的特厚橋梁錨墊鋼板的生產(chǎn)方法，其特征在于:連鑄成坯制得的鋼坯中O、 N、H、P、S控制在250ppm以下，非金屬夾雜物綜合≤2.5級(jí)。
【文檔編號(hào)】C22C38/12GK104164621SQ201410359361
【公開日】2014年11月26日 申請(qǐng)日期:2014年7月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月25日
【發(fā)明者】卜勇, 熊濤, 董漢雄, 洪君, 王世森, 陳勇, 李德發(fā), 余宏偉, 梁寶珠, 李銀華, 易勛, 張新宇 申請(qǐng)人:武漢鋼鐵(集團(tuán))公司