[发明专利]一种550MPa级易成型耐候桥梁钢的生产方法

说明书

一种服役高原环境屈服强度大于550MPa级且免涂装易成型耐候桥梁钢的生产方法，钢的化学成分质量百分比为C=0.03～0.05，Si=0.40～0.50，Mn=1.00～1.10，Cr=0.60～0.70，Ni=0.50～0.60，Cu=0.50～0.55，P=＜0.010，S＜0.001，Nb=0.040～0.045，Ti=0.02～0.03，Al=0.010～0.020，N 0.005～0.007，B≤0.0005，H≤0.0002，余量为Fe和不可避免的杂质；生产的10～40mm厚的Q550Mpa级耐候桥梁钢为铁素体+板条状贝氏体+少量M/A组元的复合组织，屈服强度570～635Mpa，抗拉强度690～760Mpa，屈强比0.81～0.84，‑40℃冲击值240～320J，焊接接头热影响区‑40℃冲击值120～180J，百年寿命周期腐蚀减薄量＜1mm，切割变形量＜3mm。

技术领域

本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种服役高原环境屈服强度大于550MPa级且免涂装易成型耐候桥梁钢的生产方法。

背景技术

随着经济的快速发展，桥梁作为交通运输的重要组成部分也得到了飞速发展。桥梁用钢的使用环境也愈加恶劣，传统意义上的桥梁钢已不能完全适应。常规桥梁钢存在的主要问题是耐候性能差，每隔10～13年就要重新涂装和修补，维护费用几乎是当时建造费用的1/3，且对周围环境污染较大，这严重有悖于绿色发展理念。

目前Q420级及以上钢级的耐候桥梁钢，多采用TMCP+T生产工艺，这工艺存在最大问题是屈强比与加工成型矛盾较突出：如果屈强比控制在≤0.85的理想状况，则钢板加工下料时切割后易瓢曲；反之，如果将加工成型良好，则屈强比就会＞0.85，而对成型异常的构件将采用火攻矫正，这会导致实物强度下降，如果采用常温矫正，将启动大功率矫正设备，费时费力，矫正费用较高。

中国即将启动川藏铁路建设，大量跨江、跨峡谷、穿越复杂地质区域的桥梁需要大量服役在青藏高原高原环境下免涂装的、轻量化的、易成型的、百年寿命周期腐蚀减薄量不超过1mm、屈强比≤0.85、屈服强度大于550Mpa耐候桥梁钢结构用钢。

CN107326304A公开了一种TMCP型屈服强度500MPa级桥梁结构钢及其生产方法；CN106222560A公开了一种止裂型特厚高性能耐侯桥梁钢Q500qENH钢板及其生产办法；CN106811704A公开了一种屈服强度500MPa级低屈强比桥梁钢及其制造方法。但这些专利均为未涉及耐候性和成型性。CN111057945A 公开了一种500Mpa级强韧耐候桥梁钢及其制备方法，虽然对耐候性有一定研究，但仅仅是采用模拟海洋和工业大气环境下的对比试验来评估其耐候性，对百年寿命周期腐蚀减薄量没有进行预测与研究，同时也未涉及钢板的成型性。另外《Q690qENH钢暴晒两年的大气腐蚀性能》（腐蚀与防护.2015,36(9):869～872）和《Q500qENH耐候桥梁钢在模拟工业大气环境中的腐蚀行为》（腐蚀与防护.2017,38(4):256～261）等仅从钢的化学成分和金相组织两方面来研究其耐蚀性，未涉及各项性能指标和成型性，同时对高原环境耐候性未涉及。

由此可见，此前已有技术主要对工业、海洋、郊区、城乡等大气环境下耐候性钢的生产进行了研究，而对高原环境下的耐候性钢的研究还较缺乏，目前还没有能满足耐候桥梁钢各项性能指标特别是屈强比、耐候性及成型性三者性能优越的钢。

发明内容

本发明旨在提供一种服役高原环境用Q550Mpa级易成型耐候桥梁钢的生产方法，能生产出具有优良的成型性能和高性能免涂装耐候桥梁钢，钢的屈服强度≥550Mpa，屈强比≤0.85，耐候性百年寿命周期腐蚀减薄量≤1mm，焊接性能焊接接头热影响区-40℃夏比冲击≥60J。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：