[发明专利]一种高强度Q500GJD调质态建筑结构用钢板及其制造方法

说明书

本发明涉及一种高强度Q500GJD调质态建筑结构用钢板，该钢板的化学成分为C0.10‑0.15%，Si0.20‑0.50%，Mn1.10‑1.60%，P≤0.015%，S≤0.005%，Cr0.10‑0.30%，Mo≤0.30%，Ni+Mo：0.15‑0.90%，Cu≤0.30%，Al0.02‑0.04%，V0.030‑0.080%，Ti0.01‑0.02%，V+Nb+Ti≤0.12%，N≤0.006%；其碳当量≤0.52%的Q500GJD牌号。本申请涉及‑交货状态为QT(调质）的Q500GJD建筑结构用钢板，屈服强度540‑580MPa，抗拉强度670‑710MPa，伸长率≥18%；屈强比≤0.82，‑20℃V型冲击功≥100J的高强度建筑用钢板产品。

技术领域

本发明涉及特种钢冶金技术领域，尤其是一种Q500GJD调质态建筑结构钢板及其制造方法。

背景技术

高层建筑、超高层建筑、大跨度体育场馆、机场、会展中心以及钢结构厂房等大型建筑工程用的结构钢GJ有严格的要求，其是以区别于其他用途钢种的特殊钢种存在的，建筑行业对建筑结构钢的分类也格外具体和分明，不同的牌号有不同的用途。

2016年11月实施的《建筑结构用钢板》(GB/T 19879-2015)，比GB/T 19879-2005版新增加了多个高强度牌号如Q500GJ、Q550GJ等。这说明我国近年来的高层建筑用钢板应用越来越多，在未来不远的高层建筑、超高层建筑、大跨度体育场馆、机场、会展中心以及钢结构厂房等大型建筑工程方面，仅有高强度如420MPa、460MPa级的建筑用钢板，已不能满足建筑行业发展要求。该标准的出台将有助于促进企业研发高于Q460GJ以上牌号的建筑结构用钢板。

现有技术中，相关强度的Q500钢板目前只能在机械设备钢中才有，但是机械设备用钢又远达不到建筑行业的使用要求，如屈强比、冲击功，抗震能力都无法满足建筑结构用钢。

中厚板的生产工艺，按交货状态划分，主要有常规热轧、TMCP、热处理三种主要工艺。目前，广泛采用的TMCP工艺，与常规热轧相比，由于采用控制轧制和控制冷却手段，虽然生产能耗增加，但产品性能显著提高。然而，TMCP工艺的实施，必须依赖钢中微合金化元素Nb、V、Ti等的加入。Nb、V、Ti等微合金元素资源属于不可常再生资源。而热处理工艺主要通过温度控制实现对钢中微观组织的分布、形态、体积分数等方面的控制，进而达到控制钢材综合性能的目的，热处理成为保证钢材性能主要手段，几乎不依赖合金元素的添加。在这种情况下，热处理比TMCP工艺更具有先进性；且经热处理的钢材性能均匀，稳定、性能匹配良好。

公告号CN103556075B的发明“一种调质高强度Q500D特厚钢板生产方法”是采用300mm连铸坯生产100-120mm特厚板，用铸坯轧制+调质热处理。钢板应用于矿山、港口大型设备的生产。公告号CN103556074B的发明“一种调质高强度Q500E特厚钢板的生产方法”是采用铸坯轧制+调质热处理的生产工艺，生产Q500E的100-120mm特厚钢板，也属于矿山、港口大型机械制造用钢，它与本发明的Q500调质态高建的不同之处在于：1)应用领域不同。属于矿山、港口大型机械制造用钢。2)生产工艺复杂，轧制周期性长。如“轧制中粗轧阶段，使用轧机除鳞高压水连续对板坯空过道次冷却…，板坯表面温度900-950℃时，每道次开高压水冷却轧件…”。这种边轧边冷却的方式，不利于大压下量的轧制；且轧件内部与表面存在的温差较大时，大变形也有可能产生轧件组织不均。3)增加了生产工序。如“在线淬火”+离线淬火。4)低压缩比：300mm连铸坯生产100-120mm特厚板压缩比仅为2.5-3.0，无法保证获得相应性能的组织。

GB/T 19879-2015的标准针对建筑结构用钢要求，开发高强度Q500GJ系列中的新产品，简化生产工艺，缩短生产周期，降低生产成本是本领域技术人员的研发重点。

发明内容