[发明专利]420MPa高韧性耐候桥梁钢及其热轧板卷的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种低合金耐腐蚀钢及其板卷制备方法，尤其涉及一种桥梁用高韧性耐候钢及其板卷制备方法。

背景技术

桥梁制造行业对桥梁钢的强度、韧性、焊接性和耐腐蚀性等不断提出更高的要求，这种发展势头在未来的几十年中仍将持续下去。近年来，随着东海大桥、杭州湾大桥的建设，桥梁制造业对桥梁钢性能的要求不仅在于提高材料强韧性能，而且对材料的耐海水腐蚀性能提出了明确的要求。

中国专利85108118、00133579.0、00121262.1都是具有一定耐大气腐蚀性能的低合金结构钢，为Cu-P-Cr-Ni或Cu-P-Ti-RE系耐候钢，屈服强度为350MPa级，且低温冲击性能较低。中国专利200410061112.4公开了一种针状组织高强度耐候钢及其生产方法，其组分为，低碳、Cu-Cr-Ni-Mo-Nb-Ti-Al-Zr-RE或Ca，该钢种虽然强度和低温韧性较好，但其同时添加Mo、RE、Zr，成本较高，同时冶炼难度较大。中国专利200510111858.6公开了一种高强度低合金耐大气腐蚀钢，其成分为碳0.05～0.1％；硅：≤0.75％；锰：1.0～1.6％；磷：≤0.02％；硫：≤0.01％；铝：0.01～0.05％；镍：0.12～0.40％；铬0.20～0.45％；铜：0.20～0.55％；钙：0.001～0.006％；氮：0.001-0.006％；铌：≤0.07％；钛：≤0.025％；钼≤0.35％，该钢种屈服强度可达550MPa，成本较200410061112.4低，但其低温冲击性能较差。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种420MPa高韧性耐候桥梁钢及其热轧板卷的制备方法，该耐候桥梁钢具有优良的耐腐蚀性能和低温冲击性能，且生产成本适中。

为解决上述技术问题，本发明提供420MPa高韧性耐候桥梁钢，其化学成分重量百分比(％)为：碳0.015～0.045％；硅：0.20～0.35％；锰：1.20～1.50％；磷：≤0.018％；硫：≤0.0005％；铌：0.030～0.050％；钛：0.010～0.020％；铝：0.015～0.040％；镍：0.25～0.40％；铬0.25～0.50％；铜：0.25～0.40％；硼：0.0002-0.003％；氮：≤0.006％；氧：≤0.002％；余量为铁和微量杂质。

本发明优选化学成分：碳0.015～0.025％；硅：0.32～0.35％；锰：1.43～1.50％；磷：≤0.018％；硫：≤0.0001％；铌：0.045～0.050％；钛：0.018～0.020％；铝：0.035～0.040％；镍：0.35～0.40％；铬0.45～0.50％；铜：0.35～0.40％；硼：0.0012-0.003％；氮：≤0.006％；氧：≤0.0011％。

本发明最优化学成分为：碳0.015％；硅：0.35％；锰：1.50％；磷：≤0.018％；硫：≤0.00009％；铌：0.050％；钛：0.020％；铝：0.040％；镍：0.40％；铬0.50％；铜：0.40％；硼：0.003％；氮：≤0.006％；氧：≤0.0008％。

本发明还提供420MPa高韧性耐候桥梁钢热轧板卷的制备方法，包括冶炼、精炼、轧制、控冷工序，其特征在于，转炉冶炼前先进行铁水脱硫至S≤0.00005％，转炉冶炼后经过钢包吹氩、LF炉精炼、RH真空处理后连铸，连铸坯再加热后，进入两机架R1和R2粗轧，再经7机架2250连轧机组生产线进行热机械控轧控冷。

所述加热温度为：1180℃～1220℃；所述热机械控轧控冷工序为：粗轧开轧温度1150℃～1180℃，精轧开轧温度1000℃～950℃，精轧终轧900℃～800℃，精轧终轧后水幕层流冷却，冷却速度20℃/S～35℃/S，600℃～450℃终止冷却并卷取。

本发明的设计思想如下：