[发明专利]一种长度≥50m的超长薄规格结构钢板及其轧制方法

说明书

本发明公开了一种长度≥50m的超长薄规格结构钢板及其轧制方法，所述钢板包含下述质量分数的化学成分：C：0.05～0.16%，Mn：0.6～2.0%，Si：0.10～0.80%，P≤0.020%，S≤0.003%，Nb：0.000～0.040%，Als：0.010～0.045%，Ti：0.050～0.050%，其余为Fe和不可避免的杂质元素；所述钢板的生产方法，包括铸坯加热、控制轧制、预冷却、ACC冷却；本发明制得的钢板常温下的头中尾下屈服强度差值≤30MPa，抗拉强度差值≤20MPa，延伸率≥20%，‑40℃横纵向冲击功≥120J，得到的组织均匀，晶粒度差别在0.5级以内；具有高强度、高韧性及纵向高均匀性，能满足桥梁、建筑、海洋平台、造船等结构的制造要求。

技术领域

本发明涉及超长薄规格钢板的制造技术领域，特别涉及一种长度≥50m的超长薄规格结构钢板及其轧制方法，本发明钢板可广泛应用于桥梁、建筑、海洋平台、造船等结构的制造。

背景技术

随着我国工业化进程的不断加快，桥梁跨度的不断增大，建筑、海洋平台建造的大型化，钢结构制造工厂为减少焊接，要求钢板宽度、长度增加的趋势越来越明显，但钢板长度的增加，对轧钢企业来说，如何保证钢板表面和性能的一致性是一个较大的考验，特别是对于中厚板企业生产厚度≤20mm的超长钢板时，均匀性较差在国内各钢厂中均是最突出的问题，目前国内解决此问题的办法为采用热轧卷板生产，借助于多机架连续轧制和轧后立即卷曲的方法，利用余热自回火。但卷板加工时需开平，钢板存在应力，对制造厂造成较大的成本和质量压力。

在本发明之前，国内外也有相关的发明。如中国专利CN 109092893 A公布了一种“60米超长钢板生产工艺”，用于生产厚度为7.5～12.5mm的薄钢板，其主要精轧前调小底辊冷却水，减少轧制过程中高压水除鳞，其主要考虑在轧制过程水对钢板均匀性的影响。但其并未考虑钢板轧后钢板加速冷却对薄规格均匀性的影响，其未采用轧后控制冷却的方式，其也仅能得到强度级别小于420MPa的钢 ，因此其制造方法并不能广泛适用于高强度结构钢板的生产。

中国专利CN 110004359 A公布了“一种高均匀性纵横向韧性宽幅钢板及其TMCP工艺生产方法”，其采用TMCP生产工艺得到厚规格屈服强度400～600MPa的宽幅钢板，轧制也采用两阶段控制轧制方式，并通过控制各轧制阶段温度和总压缩比，在粗轧阶段低速大压下并保证在轧制间隙的间隔时间，轧后采用控制冷却，但此发明为得到70～90mm厚规格钢板。因此其制造方法生产的钢板尺寸与本发明不同。

中国专利CN 110735085 A公布了“一种薄规格Q345qE/Q370qE钢板的制造方法”。其主要通过开坯轧制的方式，将原始板坯轧至80～100mm的过渡坯后，在二次加热轧制的过程，其轧制过程不进行控制轧制，且轧后进行自然冷却获得厚度≤10mm的桥梁钢板。其通过开坯两次轧制，且减少轧制过程时间，在结合轧后不水冷的方式，保证钢板的均匀性，其实质上是通过减少钢板长度来保证薄规格的均匀性，与本发明的方法截然相反。

中国专利CN 108624818 A公布了“400～500MPa级高均匀延伸率热连轧钢板及其制造方法”，其通过热连轧的方式获得厚度≤12mm的薄钢板，与本发明的制造方法有明显的区别。

上述各专利虽然解决了一些钢板整体性能均匀性的问题，但是针对超长薄规格、高强度级别结构钢板，仍然没有提出解决办法，因此，研发一种针对超长薄规格钢板的轧制方法，来保证其性能均匀性，是行业内目前亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的就是提供一种长度≥50m的超长薄规格结构钢板及其轧制方法，所述钢板常温下的头中尾下屈服强度差值≤30MPa，抗拉强度差值≤20MPa，延伸率≥20%，-40℃横纵向冲击功≥120J，得到的组织均匀，晶粒度差别在0.5级以内，具有高强度、高韧性及纵向高均匀性，能满足桥梁、建筑、海洋平台、造船等结构的制造要求。