[发明专利]一种耐海洋气候Q690qE桥梁结构钢及其生产方法

说明书

一种耐海洋气候Q690qE桥梁结构钢及其生产方法，钢的化学成分以重量百分数计为：C=0.06~0.08，Si=0.30~0.40，Mn=1.35~1.45，P≤0.015，S≤0.003，Nb=0.045~0.050，Ti=0.010~0.015，Alt=0.02~0.05，Mo=0.40~0.45，Ni=2.0~2.5，Cu=0.30~0.35，B≤0.0005，CEV=0.52~0.60，余量为Fe和不可避免的杂质元素。本发明生产方法用以解决海洋大气腐蚀环境下Q690qE桥梁结构钢锈层稳定化问题，所得到Q690qE钢板以贝氏体组织为主，屈服强度达720~770Mpa，抗拉强度达860~900Mpa，屈强比≤0.86，‑40℃冲击功达250J以上，腐蚀失厚率≤5μm/a。

技术领域

本发明属于冶金技术领域，涉及一种具有稳定锈层的耐海洋气候Q690qE桥梁结构钢及其生产方法。

背景技术

耐候桥梁结构钢以其良好的耐蚀性及高强、高韧性得到桥梁设计者的青睐。但耐候桥梁钢在自然状态下，其表面保护性锈层的形成周期较长，通常都需要5～10年。另外，在沿海或者湿度、盐度大等环境因素影响下，其表面保护性锈层很难形成，其产生的锈液不仅会影响美观，而且还会污染环境。

解决耐候钢裸露使用过程中早期锈液流挂与飞散问题，促进稳定锈层的快速形成，最有效的方法就是耐候钢表面锈层稳定化处理技术。20世纪60年代初，日本首先开发了此项技术，这种技术是通过在耐候钢使用前对构件表面进行化学处理，使耐候钢的表面形成一层可透气透水的膜，在该膜底下进行腐蚀过程生成稳定锈层，从而耐候钢表面安全地进入依靠稳定致密锈层自我保护的状态。实施这种技术能够避免耐候钢在使用初期发生锈液流挂、飞散的现象，还可以促进耐候钢表面快速形成稳定的保护性锈层，具有良好的发展前景。

近年来，随着经济社会的发展，中国耐候桥梁结构钢得到迅速推广及应用，特别是Q690qE耐候桥梁结构钢已开始在项目上进行试制试用，如江汉七桥、澳氹四桥等。但现有技术对耐候钢表面锈层稳定化处理技术还在初级阶段，这些技术方法不成熟，形成稳定锈层需要的时间长。另外，目前较常用的锈层稳定剂如CuSO4、Cr2(SO4)3均具有一定的毒性，对环境容易造成二次污染。中国专利CN201910403217.X、CN201810620156.8等所述稳定剂的组分中均包括纳米CuSO4、Cr₂(SO4)₃等，其预处理液对环境易造成二次污染，而且操作不当也会对施工人员造成身体伤害；中国专利CN113621873A中采用稀土元素改变钢的夹杂物特征，改善钢的韧性和疲劳性能，但稀土元素属于重金属元素，对环境不友好，在桥梁工程中长期使用，对环境、人均会造成不同程度污染和损害。

发明内容

本发明旨在提供一种具有稳定锈层的耐海洋气候Q690qE桥梁结构钢及其生产方法，得到10~50mm厚度规格具有稳定锈层的Q690qE耐候桥梁结构钢，以解决海洋大气腐蚀环境下Q690qE耐候桥梁结构钢锈层稳定化问题，所得到Q690qE钢板以贝氏体组织为主，屈服强度达720~770Mpa，抗拉强度达860~900Mpa，屈强比≤0.86，-40℃冲击功达250J以上，腐蚀失厚率≤5μm/a。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种耐海洋气候Q690qE桥梁结构钢，钢的化学成分以重量百分数计为：C=0.06~0.08，Si=0.30~0.40，Mn=1.35~1.45，P≤0.015，S≤0.003，Nb=0.045~0.050，Ti=0.010~0.015，Alt=0.02~0.05，Mo=0.40~0.45，Ni=2.0~2.5，Cu=0.30~0.35，B≤0.0005，CEV=0.52~0.60，余量为Fe和不可避免的杂质元素；Q690qE钢板以贝氏体组织为主，屈服强度达720~770Mpa，抗拉强度达860~900Mpa，屈强比≤0.86，-40℃冲击功达250J以上，腐蚀失厚率≤5μm/a。