345MPa級寬薄橋梁用鋼板及其制造方法與流程

本發明涉及金屬材料加工領域，特別涉及一種345mpa級寬薄橋梁用鋼板及其制造方法。

背景技術：

隨著橋梁建設的發展，采用鋼結構建設的橋梁越來越多，橋梁用鋼的比例也隨之加大。在各個強度級別的橋梁用鋼中，屈服強度345mpa級的橋梁用鋼的使用量最大，橋梁建設對345mpa級的橋梁用鋼幾何尺寸規格需求越來越多，尤其是對又薄又寬的鋼板需求量越來越大，以前薄鋼板一般采用熱連軋機組生產，但熱連軋機組生產的鋼板寬度不能太寬，其鋼板成品寬度一般不超過2200mm，而現在很多薄規格橋梁用鋼要求的鋼板寬度遠遠比它寬，有些寬度在3000mm以上，因此只能采用寬厚板軋機生產。鋼板的板形和機械性能隨著鋼板寬度增加、厚度減薄，控制難度加大，因此采用寬厚板軋機生產又薄又寬的鋼板，在兼顧鋼板成形和機械性能控制情況下，需要較高的技術控制水平。

公開號cn102345051a的專利提供了一種橋梁用鋼的生產方法。該方法能生產屈服強度345mpa級橋梁用鋼，鋼板韌塑性、焊接性能良好。但該方法采用熱連軋生產，鋼板寬度較窄，對于采用寬厚板軋機生產又寬又薄的橋梁用鋼沒有涉及。

公開號cn201310565774a的專利提供了一種高強橋梁用鋼及其制備方法。該方法能生產屈服強度500mpa級別以上的橋梁用鋼，鋼板韌性、焊接性能良好、屈強比較低。但該方法采用了熱處理方式，且合金含量較高，合金成本和制造成本較高。

公開號cn105936964a的專利提供了一種高性能低屈強比橋梁用鋼板生產方法。該方法生產的鋼板機械性能較好，但該方法需進行回火處理，含有較多的合金，生產成本較高，且該方法適用的鋼板厚度為12～48mm。

技術實現要素：

有鑒于此，本發明提供一種345mpa級寬薄橋梁用鋼板及其制造方法。

本發明提供一種345mpa級寬薄橋梁用鋼板，其化學成分按重量百分比如下：c：0.16～0.18％；si：0.25～0.35％；mn：1.3～1.4％；p：≤0.016％；s：≤0.005％；als：0.015～0.03％；nb:0.007～0.017％；v:0.007～0.017％；其余為鐵和不可避免雜質；所述鋼板厚度為5.8mm～6.5mm厚，鋼板寬度≥3000mm。

本發明還提供一種345mpa級寬薄橋梁用鋼板的制造方法，其包括如下步驟：

加熱工藝：采用厚度為150mm，長度為2400～2420mm的板坯進行生產，板坯出爐溫度1200-1220℃，加熱時間200～300分鐘；

鋼板軋制成型工藝：板坯加熱好之后進行控制軋制，軋制采用兩序列軋制；其中，第一序列軋制為展寬軋制，用板坯長度進行展寬軋制，軋制到鋼板目標寬度為止；第二序列為延伸序列軋制，展寬軋制完成后，將中間坯轉90度，進行延伸軋制；第一序列即展寬序列軋制時，軋制速度為2.5m/s，單道次壓下率≥5％；第二序列軋制時，第二序列軋制速度為4.0～4.5m/s，單道次壓下率≥15％，終軋溫度880～900℃；

鋼板軋完經熱矯直機矯直后，自然空冷；制得345mpa級寬薄橋梁用鋼板，所述鋼板厚度為5.8mm～6.5mm厚，鋼板寬度≥3000mm。

進一步地，所述鋼板軋制成型工藝中，第一序列軋制的單道次壓下率為8％～13.8％，第二序列軋制的單道次壓下率為15％～42.9％。

本發明提供一種345mpa級寬薄橋梁用鋼板及其制造方法，本發明是將上述加熱好的板坯在奧氏體再結晶區進行控制軋制。展寬序列軋制時，為了避免出現斜頭，導致軋完的鋼板頭尾異形量大，采用小壓下量、低速度軋制。第二序列延伸序列軋制時，需兼顧鋼板的板形和機械性能控制，因此在軋制時，采用較快的軋制速度，以控制終軋溫度在要求的范圍內。采用較大的單道次壓下率，使中間坯沿厚度方向的變形均勻，從而使組織均勻，較大的單道次壓下率能使奧氏體晶粒充分細化，消除板坯內部的疏松、微裂紋等缺陷，較大的單道次壓下率使軋制總道次數不至于太多，便于控制終軋溫度。由于鋼板較薄，每軋制一道次后，溫降較大，這樣就能保留該道次軋制后的細化成果，經過多道次軋制后，就能得到細小的奧氏體晶粒，奧氏體晶粒越細小，其晶界面積越大，由奧氏體向鐵素體轉變時的形核位置就越多，形核率就越高，最終得到的鐵素體晶粒就越細小，鋼板的強度越高，沖擊韌性越好。由于鋼板薄，自然空冷的冷卻速度比較大，軋后采用自然空冷的方式就可得到細小的鐵素體晶粒，得到強韌配合良好的鋼板，因此上述鋼板軋完后采用自然空冷的方式。

相對于現有技術，本發明具有下列顯著的優點和效果：

1)本發明通過合適的工藝、成分設計，能在常規的寬厚板軋機上，實現又薄又寬的橋梁用鋼生產，工藝路線簡單，制造成本低廉。生產工藝制度比較寬松，可在寬厚板線上穩定生產。

2)本發明鋼板是以鐵素體為主的組織，具有良好的塑性和韌性，-40℃的沖擊功達到120j以上，延伸率達到30％以上。

3)生產的鋼板板形良好，鋼板平直度滿足標準和用戶要求。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹。

圖1為本發明實施例1的鋼板的金相組織圖；

圖2為本發明實施例2的鋼板的金相組織圖；

圖3為本發明實施例3的鋼板的金相組織圖。

具體實施方式

本發明公開了一種345mpa級寬薄橋梁用鋼板及其制造方法，本領域技術人員可以借鑒本文內容，適當改進工藝參數實現。特別需要指出的是，所有類似的替換和改動對本領域技術人員來說是顯而易見的，它們都被視為包括在本發明。本發明的方法及應用已經通過較佳實施例進行了描述，相關人員明顯能在不脫離本發明內容、精神和范圍內對本文所述的方法和應用進行改動或適當變更與組合，來實現和應用本發明技術。

本發明提供一種345mpa級寬薄橋梁用鋼板，其其化學成分按重量百分比如下：c：0.16～0.18％；si：0.25～0.35％；mn：1.3～1.4％；p：≤0.016％；s：≤0.005％；als：0.015～0.03％；nb:0.007～0.017％；v:0.007～0.017％；其余為鐵和不可避免雜質；所述鋼板厚度為5.8mm～6.5mm厚，鋼板寬度≥3000mm。

相應的，本發明還提供一種345mpa級寬薄橋梁用鋼板的制造方法，其包括如下步驟：

加熱工藝：采用厚度為150mm，長度為2400～2420mm的板坯進行生產，板坯出爐溫度1200-1220℃，加熱時間200～300分鐘；

鋼板軋制成型工藝：板坯加熱好之后進行控制軋制，軋制采用兩序列軋制；其中，第一序列軋制為展寬軋制，用板坯長度進行展寬軋制，軋制到鋼板目標寬度為止；第二序列為延伸序列軋制，展寬軋制完成后，將中間坯轉90度，進行延伸軋制；第一序列即展寬序列軋制時，軋制速度為2.5m/s，單道次壓下率≥5％；第二序列軋制時，第二序列軋制速度為4.0～4.5m/s，單道次壓下率≥15％，終軋溫度880～900℃；

鋼板軋完經熱矯直機矯直后，自然空冷；制得345mpa級寬薄橋梁用鋼板，所述鋼板厚度為5.8mm～6.5mm厚，鋼板寬度≥3000mm。

進一步地，所述鋼板軋制成型工藝中，第一序列軋制的單道次壓下率8％～13.8％，第二序列軋制的單道次壓下率為15％～42.9％。

本發明提供一種345mpa級寬薄橋梁用鋼板及其制造方法，本發明是將上述加熱好的板坯在奧氏體再結晶區進行控制軋制。展寬序列軋制時，為了避免出現斜頭，導致軋完的鋼板頭尾異形量大，采用小壓下量、低速度軋制。第二序列延伸序列軋制時，需兼顧鋼板的板形和機械性能控制，因此在軋制時，采用較快的軋制速度，以控制終軋溫度在要求的范圍內。采用較大的單道次壓下率，使中間坯沿厚度方向的變形均勻，從而使組織均勻，較大的單道次壓下率能使奧氏體晶粒充分細化，消除板坯內部的疏松、微裂紋等缺陷，較大的單道次壓下率使軋制總道次數不至于太多，便于控制終軋溫度。由于鋼板較薄，每軋制一道次后，溫降較大，這樣就能保留該道次軋制后的細化成果，經過多道次軋制后，就能得到細小的奧氏體晶粒，奧氏體晶粒越細小，其晶界面積越大，由奧氏體向鐵素體轉變時的形核位置就越多，形核率就越高，最終得到的鐵素體晶粒就越細小，鋼板的強度越高，沖擊韌性越好。由于鋼板薄，自然空冷的冷卻速度比較大，軋后采用自然空冷的方式就可得到細小的鐵素體晶粒，得到強韌配合良好的鋼板，因此上述鋼板軋完后采用自然空冷的方式。

相對于現有技術，本發明具有下列顯著的優點和效果：

1)本發明通過合適的工藝、成分設計，能在常規的寬厚板軋機上，實現又薄又寬的橋梁用鋼生產，工藝路線簡單，制造成本低廉。生產工藝制度比較寬松，可在寬厚板線上穩定生產。

2)本發明鋼板是以鐵素體為主的組織，具有良好的塑性和韌性，-40℃的沖擊功達到120j以上，延伸率達到30％以上。

3)生產的鋼板板形良好，鋼板平直度滿足標準和用戶要求。

下面結合實施例，進一步闡述本發明：

實施例1

采用厚度為150mm、長為2400mm的板坯，軋制成厚度為5.8mm、寬度為3000mm的鋼板，板坯出爐溫度為1200℃，板坯加熱時間為200分鐘，板坯的(重量百分比)化學成分為：c0.16％，si0.25％，mn1.3％，p0.016％，s0.005％，als0.015％，nb0.007％,v0.007％；余量為fe和不可避免的雜質。展寬序列的軋制速度為2.5m/s，展寬序列軋制時的單道次壓下率分別為13％、8％。延伸序列的軋制速度為4.0m/s，延伸序列軋制時的單道次壓下率分別為16.7％、30％、42.9％、37.5％、34％、33.3％、31.8、22.7％，終軋溫度為880℃，軋后自然空冷。制得鋼板的力學性能見表1。鋼板的金相組織圖請參見圖1。

表1鋼板力學性能

實施例2

采用厚度為150mm、長為2420mm的板坯，軋制成厚度為6.5mm、寬度為3120mm的鋼板，板坯出爐溫度為1220℃，板坯加熱時間為300分鐘，板坯的(重量百分比)化學成分為：c0.18％，si0.35％，mn1.4％，p0.013％，s0.002％，als0.03％，nb0.017％,v0.0017％；余量為fe和不可避免的雜質。展寬序列的軋制速度為2.5m/s，展寬序列軋制時的單道次壓下率分別為13％、11.1％。延伸序列的軋制速度為4.5m/s，延伸序列軋制時的單道次壓下率分別為20.7％、29.3％、39.2％、38％、37.6％、28.8％、22.9％、22.6％，終軋溫度為900℃，軋后自然空冷。制得鋼板的力學性能見表2。鋼板的金相組織圖請參見圖2。

表2鋼板力學性能

實施例3

采用厚度為150mm、長為2410mm的板坯，軋制成厚度為6.2mm、寬度為3240mm的鋼板，板坯出爐溫度為1212℃，板坯加熱時間為256分鐘，板坯的(重量百分比)化學成分為：c0.17％，si0.32％，mn1.35％，p0.011％，s0.003％，als0.023％，nb0.012％,v0.0014％；余量為fe和不可避免的雜質。展寬序列的軋制速度為2.5m/s，展寬序列軋制時的單道次壓下率分別為13.3％、13.8％。延伸序列的軋制速度為4.3m/s，延伸序列軋制時的單道次壓下率分別為22.3％、29.9％、39.3％、37.8％、37％、31％、27.1％、15％，終軋溫度為892℃，軋后自然空冷。制得鋼板的力學性能見表3。鋼板的金相組織圖請參見圖3。

表3鋼板力學性能

由上述實施例可知，按照本發明方法生產的寬薄橋梁用鋼其厚度在5.8～6.5mm之間。寬度大于3000mm。金相組織主要為鐵素體。采用該方法生產的鋼板板形良好，機械性能優良，-40℃的沖擊功達到120j以上，延伸率達到30％以上。

以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。