專利名稱：：一種高強度厚規格管樁用鋼及其制造方法
技術領域：
：本發明涉及連續熱軋金屬板帶
技術領域：
，尤其涉及一種橋梁、港口工程用高強度厚規格管樁用鋼及其制造方法。
背景技術：
：管樁主要用于碼頭、橋梁等工程的水下承載結構，有些工程單根管樁的長度就超過50m，管樁通常采用熱軋板卷經過螺旋埋弧焊接成管并內外表面進行防腐處理制造而成。由于工程的安全性能要求及管樁焊接工藝特點，管樁用鋼不僅有強度的要求，而且對其焊接性能要求嚴格，焊縫需要通過無損探傷檢測。以前國內一般普通工程根據工程的技術要求不同通常采用Q345B或Q345C牌號的鋼種。隨著重點橋梁工程及深水港口碼頭工程技術的發展，普通Q345B或Q345C已不能滿足水下承載管樁要求。提高管樁用鋼的強度已成為工程用管樁用鋼的發展趨勢。
發明內容本發明所要解決的問題是提供一種高強度厚規格管樁用鋼及其制造方法，既保證鋼板厚度達到25.0mm，又使鋼板具有高屈服強度和良好的低溫沖擊韌性。本發明的技術方案是在碳錳鋼中添加Nb微合金化元素，并通過控制碳當量Ceq范圍和軋制冷卻工藝來獲得穩定的力學性能，鋼板厚度達到25.0mm。本發明一種高強度厚規格管樁用鋼，其化學成分的質量百分比(wt%)為C:0.120.16；Si0.200.50；Mn1.301.50;P彡0.015；S^0.010:A10.150.40；Nb0.0200.030，添加微量Ca，其余為鐵和殘余的微量雜質。本發明一種高強度厚規格管樁用鋼的制造方法，其生產工藝為鐵水預處理一轉爐冶煉一爐后精煉一連鑄一板坯加熱一軋制一層流冷卻一卷取。鐵水經脫硫處理后，進入轉爐冶煉、脫氧及合金化處理，然后經LF爐采用深脫硫工藝并加入鐵鈣線進行夾雜物變性處理，精煉后的鋼水由連鑄機進行保護澆鑄，鑄坯冷裝加熱后送2250mm熱連軋機。板坯加熱溫度11801220°C，高壓水除鱗后由粗軋機組軋制，粗軋道次間也采用高壓水除鱗，粗軋后經中間保溫罩由精軋機組軋制，終軋溫度840880°C。軋后的鋼卷經層流冷卻快速冷卻到610650°C后卷取。本發明通過合理的化學成分設計，采用轉爐冶煉、精煉、連鑄機保護澆鑄及控軋控冷工藝，獲得了厚度達到25.0mm，板卷屈服強度大于400MPa，抗拉強度大于545MPa，延伸率大于22%，具有良好的低溫沖擊韌性的鋼板，適合用于重點橋梁和深水港口碼頭用管樁。具體實施例方式下面對本發明做一步詳細的介紹。本發明一種高強度厚規格管樁用鋼，其化學成分的質量百分比(wt%)為C:0.120.16；Si0.200.50；Mn1.301.50;P彡0.015；S^0.010:A10.150.40；Nb:0.0200.030，添加微量Ca，其余為鐵和殘余的微量雜質。本發明高強度厚規格管樁用鋼的化學成分的優選質量百分比(wt%)為C:0.130.15；Si0.220.47；Mn1.321.48;P彡0.012；S^0.005:A10.180.35；Nb0.0210.027，添加微量Ca，其余為鐵和殘余的微量雜質。由于C、Si、Mn都是固溶強化元素，元素含量的波動會引起力學性能的波動，為了減少性能的波動性，在以上化學成分范圍的基礎上增加碳當量Ceq的控制，Ceq=C+Mn/5+Si/7,Ceq的控制范圍為0.440.48。其中的C、Mn、S是指三種元素的質量百分比。下面的表1為本發明的高強度厚規格管樁用鋼的化學成分和力學性能實例表1本發明的高強度厚規格管樁用鋼的化學成分和力學性能實例<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>備注表1中的沖擊功值系采用IOmmXIOmmX55mm試樣的測量值。本發明一種高強度厚規格管樁用鋼的制造方法，其生產工藝為鐵水預處理一轉爐冶煉一爐后精煉一連鑄一板坯加熱一軋制一層流冷卻一卷取。具體的工藝流程為1)鑄坯厚度230_，連鑄坯加熱到11801220°C；2)進行35次粗軋后，經保溫罩進入精軋機進行軋制；3)終軋溫度為840880°C；4)采用間隔式層流冷卻模式，冷卻速度為彡15°C/S；5)軋后鋼卷經層流冷卻快速冷卻到610650°C后卷取。由于板厚度大，冷卻的均勻性對板卷力學軋制的均勻性很重要，作為本發明方法的一種優選方式，層流冷卻采用間隔式冷卻控制模式，成品板卷的強度和延伸率性能穩定性好。在軋制工藝控制穩定的情況下，實施該工藝在2250mm熱軋生產線生產的25mm厚的高強度熱軋管樁用板卷，抗拉強度為545600MPa，屈服強度為400460MPa，延伸率為2225.5%，采用10_XIOmmX55mm試樣的0°C縱向沖擊功Akv≥208J，_40°C縱向沖擊功Akv≥150J,-60°C縱向沖擊功Akv為80127J，鋼板具有高強度的同時具有良好的低溫沖擊韌性，也適合低溫區域使用。應用本發明技術生產的產品適用于重點橋梁和深水港口碼頭用管樁。權利要求一種高強度厚規格管樁用鋼，其特征在于化學成分的質量百分比(wt％)為C0.12～0.16；Si0.20～0.50；Mn1.30～1.50；P≤0.015；S≤0.010Al0.15～0.40；Nb0.020～0.030，添加微量Ca，其余為鐵和殘余的微量雜質。2.根據權利要求1所述的高強度厚規格管樁用鋼，其特征在于化學成分的質量百分比(wt%)%:C:0.130·15；Si0.220·47；Mn1.321.48；P≤0.012；S≤0.005Al0.180.35；Nb0.0210.027，添加微量Ca，其余為鐵和殘余的微量雜質。3.根據權利要求1、2所述的高強度厚規格管樁用鋼，其特征在于碳當量Ceq的范圍為0.440.48，Ceq=C+Mn/5+Si/7，其中的C、Mn、S是指三種元素的質量百分比。4.權利要求1、2、3所述的高強度厚規格管樁用鋼的制造方法，其生產工藝為鐵水預處理一轉爐冶煉一爐后精煉一連鑄一板坯加熱一軋制一層流冷卻一卷取，其特征在于采用2250mm熱軋生產線，連鑄坯加熱到11801220°C；經保溫罩進入精軋機進行軋制，終軋溫度為840880°C；軋后的鋼卷經層流冷卻快速冷卻到610650°C后卷取。5.根據權利要求4所述的高強度厚規格管樁用鋼的制造方法，其特征在于所述的層流冷卻采用間隔式層流冷卻模式，冷卻速度≥15°C/S。全文摘要本發明公開了一種高強度厚規格管樁用鋼，化學成分的質量百分比(wt％)為C0.12～0.16；Si0.20～0.50；Mn1.30～1.50；P≤0.015；S≤0.010Al0.15～0.40；Nb0.020～0.030，添加微量Ca，其余為鐵和殘余的微量雜質。本發明還公開了一種高強度厚規格管樁鋼板的制造方法，采用2250mm熱軋生產線，連鑄坯加熱到1180～1220℃；經保溫罩進入精軋機進行軋制，終軋溫度為840～880℃；軋后的鋼卷經層流冷卻快速冷卻到610～650℃后卷取。熱軋板卷的厚度達到25mm，屈服強度大于400MPa，抗拉強度大于545MPa，延伸率大于22％，0℃縱向沖擊功AKV≥208J，適用于重點橋梁和深水港口碼頭用管樁。文檔編號C22C38/12GK101818303SQ20091025158公開日2010年9月1日申請日期2009年12月24日優先權日2009年12月24日發明者劉永剛,張軍,張宜,張建,張武,張翠,楊興亮,王煒,胡學文,谷海容,趙勇申請人:馬鞍山鋼鐵股份有限公司