一種低成本Q420qE橋梁用鋼板的生產方法
2023-12-10 05:41:11 1
專利名稱：一種低成本Q420qE橋梁用鋼板的生產方法
技術領域：
本發明屬於橋梁用結構鋼技術領域，特別涉及一種低成本Q420qE橋梁用鋼板的 生產方法，採用TMCP工藝生產低成本的10-40mm厚Q420qE級別的橋梁用鋼。
背景技術：
當前我國高速鐵路、跨海交通等基礎交通設施快速發展，鋼結構橋梁跨度增大、荷 載增加，用戶對鋼結構橋梁用鋼板的種類、質量、服務等要求均有了較大的變化提出鋼板 要具有較高的強韌性，良好的斷口和時效性能，還要有較好的焊接性能、疲勞性能以及耐 大氣腐蝕性等。橋梁用鋼的屈服強度也逐漸由345 370MPa的低合金橋梁板逐步升級到 420MI^及以上級別，具有高強韌性、易焊接及耐大氣腐蝕的高性能橋梁鋼也開始應用。受國家經濟刺激拉動，2010年全國計劃新建大型橋梁50多座橋，全年中厚板需求 量預計達300萬噸左右，專用橋梁板預計在100萬噸以上。雖主要使用Q345qC/D/E、Q370qC/ D/E系列，但高端Q420q開始小批量採用。價格競爭越來越激烈，必須在穩定產品質量的基 礎上控制生產成本，儘可能的發揮工裝設備能力，開發低成本高質量的經濟型橋梁鋼。隨著我國微合金化和控軋控冷技術的廣泛應用，我國橋梁鋼生產得到迅速發展。 但目前在生產較高強度級別的鋼種Q420q時，通常需在鋼中添加Nb、V、Ti等微合金元素，而 且隨著鋼材強度級別的提高，噸鋼中合金元素的用量也隨之增加。為減少傳統的Nb-V-Ti 複合微合金化Q420q鋼中的合金含量，利用細晶強化和析出強化機理，生產不加微合金元 素V，低Nb、Ti含量的Q420qE鋼板，通過採用合理的控軋控冷工藝，使鋼板獲得良好的金相 組織和力學性能，從而降低生產成本。
發明內容
本發明的目的在於提供一種低成本Q420qE橋梁用鋼板的生產方法，主要是以連 鑄坯為基礎，通過合理的控制軋制和控制冷卻工藝處理，生產10_40mm以下Q420qE鋼板。降 低了生產成本，同時各項性能滿足國標要求。10-40mm Q420qE鋼板按重量百分比計的成分設計為C 0. 14 0. 17%, Si 0. 20 0. 50%, Mn 1. 40 1. 60%, Nb 0. 035 0. 05%, Ti 0. 005 0. 02%, S ^ 0. 005%, P 彡 0. 02%, Als :0. 020 0. 06%，餘量為 Fe 及不可避免的雜質。生產的工藝流程為高爐鐵水一鐵水預脫硫一轉爐冶煉一LF+RH精煉一板坯連鑄 —鑄坯清理一板坯加熱一4300軋機軋制一ACC快速冷卻一堆冷一探傷一成品取樣、檢驗一 入庫、發運；在軋制工藝中控制如下技術參數(1)按以上化學成分設計及工藝流程冶煉220、250、320mm厚板坯，經清檢後裝入 板坯加熱爐加熱，加熱溫度為1150 1210°C，加熱時間230-430min，出爐後經高壓水除鱗 (高壓水壓力為19MPa)，然後進入軋機軋制。(2)成品厚度IOmm 19mm鋼板粗軋開軋溫度控制在1000 1150°C，待溫厚度為成品鋼板厚度的2倍；精軋開軋溫度控制在910 930°C，終軋鋼板表面溫度控制在790 830 "C。成品厚度20mm 40mm鋼板粗軋開軋溫度控制在1000 1150°C，待溫厚度為成 品鋼板厚度的2倍；精軋開軋溫度控制在900 920°C，終軋鋼板表面溫度控制在790 830 "C。(3)鋼板採用採用層流冷卻。成品厚度IOmm 19mm鋼板開始冷卻溫度 800-8200C，設定終冷溫度570 590°C，設定冷速15 18°C /s ；成品厚度20_ 40_鋼 板開始冷卻溫度800-820°C，設定終冷溫度550 570°C，設定冷速16 19°C /s。(4)成品厚度大於30mm鋼板冷卻後堆垛緩冷，堆冷時間彡24小時。本發明生產的Q420qE橋梁用鋼，僅添加微量的Nb、Ti合金，通過強的水冷提高性 能，降低生產成本；可生產厚度為10 40mm ；採用用連鑄坯、TMCP工藝生產，綜合性能滿足 國標GB/T714-2008要求，且性能穩定屈服強度430_480MPa，抗拉強度M5_594MPa，斷後伸 長率20. 5-30%, _40°C夏比衝擊吸收功縱向平均在170J以上，冷彎性能良好。
具體實施例方式根據本發明提供方案的化學成分範圍，按照上述工藝流程，在轉爐上冶煉 220mm X 1800 X L、250mm X 2000 X L、250mm X 2400 X L連鑄坯，在寬厚板軋機上分別軋制 16mm、24mm, 28mm, 32mm、36mm、40mm鋼板，其化學成分見表1，軋制及水冷工藝參數見表2及 表3，性能情況見表4。表1鋼板的化學成分(重量，％ )
權利要求
1.一種低成本Q420qE橋梁用鋼板的生產方法，其特徵在於，10-40mm Q420qE鋼板按重量百分比計的成分設計為C :0. 14 0. 17%，Si :0. 20 0. 50 %，Mn 1. 40 1. 60 %，Nb :0. 035 0. 05 %，Ti :0. 005 0. 02 %，S 彡 0. 005 %， P彡0. 02%, Als 0. 020 0. 06%，餘量為!^e及不可避免的雜質；生產的工藝流程為高爐鐵水一鐵水預脫硫一轉爐冶煉一LF+RH精煉一板坯連鑄一鑄 坯清理一板坯加熱一4300軋機軋制一ACC快速冷卻一堆冷一探傷一成品取樣、檢驗一入 庫、發運；在軋制工藝中控制如下技術參數(1)按以上化學成分設計及工藝流程冶煉220、250、320mm厚板坯，經清檢後裝入板坯 加熱爐加熱，加熱溫度為1150 1210°C，加熱時間230-430min，出爐後經高壓水除鱗，然後 進入軋機軋制；(2)成品厚度IOmm 19mm鋼板粗軋開軋溫度控制在1000 1150°C，待溫厚度為成 品鋼板厚度的2倍；精軋開軋溫度控制在910 930°C，終軋鋼板表面溫度控制在790 830 0C ；成品厚度20mm 40mm鋼板粗軋開軋溫度控制在1000 1150°C，待溫厚度為成品鋼板 厚度的2倍；精軋開軋溫度控制在900 920°C，終軋鋼板表面溫度控制在790 830°C ；(3)鋼板採用採用層流冷卻成品厚度IOmm 19mm鋼板開始冷卻溫度800-820°C，設 定終冷溫度570 590°C，設定冷速15 18°C /s ；成品厚度20mm 40mm鋼板開始冷卻溫 度800-820°C，設定終冷溫度550 570°C，設定冷速16 19°C /s ；(4)成品厚度大於30mm鋼板冷卻後堆垛緩冷，堆冷時間>M小時。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，高壓水除鱗的高壓水壓力為19MPa。
全文摘要
一種低成本Q420qE橋梁用鋼板的生產方法，屬於橋梁用結構鋼技術領域。鋼板按重量百分比計的成分設計為C0.14～0.17％，Si0.20～0.50％，Mn1.40～1.60％，Nb0.035～0.05％，Ti0.005～0.02％，S≤0.005％，P≤0.02％，Als0.020～0.06％，餘量為Fe及不可避免的雜質；鋼板生產的工藝流程為高爐鐵水→鐵水預脫硫→轉爐冶煉→LF+RH精煉→板坯連鑄→鑄坯清理→板坯加熱→4300軋機軋制→ACC快速冷卻→堆冷→探傷→成品取樣、檢驗→入庫、發運；優點在於，降低了生產成本，同時各項性能滿足國標要求。
文檔編號C22C38/28GK102051525SQ201010576668
公開日2011年5月11日 申請日期2010年12月7日 優先權日2010年12月7日
發明者何元春, 馮路路, 龐麗, 王根磯, 白學軍, 郝珊 申請人:秦皇島首秦金屬材料有限公司, 首鋼總公司