[发明专利]一种公路护栏用低合金高强高耐候结构钢及其制备方法

说明书

本发明涉及公路护栏用结构钢生产制造领域，具体说是一种公路护栏用低合金高强高耐候结构钢及其制备方法。按质量百分数计，结构钢化学成分为：C≤0.12％；Si≤0.65％；Mn≤1.20％；P：0.07～0.12％；S≤0.030％；Cu：0.20～0.55％；Cr：0.30～1.25％；Ni：0.12～0.65％；Nb≤0.03％；Al≤0.05％，Fe为余量。本发明在现有低合金高强度耐候钢的基础上，通过优化P元素使得锈层致密性提高，进而提高结构钢的耐候性能；提高Cr含量，提高锈层致密性和珠光体含量，提高结构钢的耐候性能和力学性能；增加Nb元素，细化钢的晶粒度，提高材料综合力学性能。本发明可满足公路护栏对耐候性、强度性能的要求。

技术领域

本发明涉及公路护栏用结构钢生产制造领域，具体说是一种公路护栏用低合金高强高耐候结构钢及其制备方法。

背景技术

公路上的防撞护栏作为一种重要的交通安全设施，对于预防事故、减轻事故严重程度和有效保障人们的生命财产安全具有重要的意义。我国2018年1月1日实施的《公路交通安全设施设计规范》JTGD81-2017中三级(A)即160kj护栏护栏板是三波梁钢材用量较大，也相应的提升了高速公路的建设成本。目前，传统材质的公路护栏大多使用屈服强度235MPa级别钢材，强度较低，材料用量较大；同时需要采用热浸镀锌和镀锌后喷塑等防腐处理方式，不仅成本较高，也带来了大量的环境污染源。

耐候钢具有优质的强韧、塑延、成型、焊割、腐蚀、高温、疲劳等特性，耐候性为普碳钢的2～8倍，涂装性为普碳钢的1.5～10倍，而含P、Cr含量较高的的高耐候级别的耐候钢耐大气腐蚀性能更为优良。在我国的国家标准GB/T4171-2008中，高耐候级别耐候钢的强度等级最高为屈服强度355MPa等级的Q355GNH高耐候结构钢，而强度等级更高的高耐候结构钢国内仍为空白。引入低合金高强高耐候结构钢作为高速公路护栏的建设材料，在提升护栏安全技术指标的同时减少护栏用钢量，充分利用高耐候钢不需镀锌(或涂装)处理即可防腐的特性，降低护栏生产成本，延长护栏使用年限，对于降低养护管理成本、减少防腐处理带来的环境污染具有良的经济效益和环保效应。

发明内容

鉴于此，本发明的目的是提供一种公路护栏用低合金高强高耐候结构钢及其制备方法，该以解决现存技术在屈服强度415MPa级别钢无高耐候结构钢的技术问题，从而解决国内行业空白。

本发明的技术方案是：

一种公路护栏用低合金高强高耐候结构钢，按质量百分数计，该结构钢的化学成分如下：

C≤0.12％；Si≤0.65％；Mn≤1.20％；P：0.07～0.12％；S≤0.030％；Cu：0.20～0.55％；Cr：0.30～1.25％；Ni：0.12～0.65％；Nb≤0.03％；Al≤0.05％，Fe为余量。

所述的公路护栏用低合金高强高耐候结构钢，优选的，按质量百分数计，该结构钢的化学成分如下：

C：0.06～0.10％；Si：0.25～0.45％；Mn：0.80～1.20％；P：0.07～0.10％；S≤0.030％；Cu：0.25～0.40％；Cr：0.30～1.25％；Ni：0.12～0.65％；Nb：0.02～0.03％；Al：0.04～0.05％，Fe为余量。

所述的公路护栏用低合金高强高耐候结构钢，结构钢的组织特征为铁素体和珠光体混合组织。

所述的公路护栏用低合金高强高耐候结构钢，珠光体的体积含量5～25％。

所述的公路护栏用低合金高强高耐候结构钢，室温屈服强度大于415MPa，抗拉强度在580～700MPa之间，延伸率≥26％，断面收缩率≥70％。

所述的公路护栏用低合金高强高耐候结构钢，优选的，室温屈服强度在488～532MPa之间，抗拉强度在609～653MPa之间，延伸率在27.5～33.5％之间，断面收缩率在70～75％之间。