[发明专利]一种460Mpa高强韧性桥梁用中厚钢板的生产方法

说明书

技术领域

本发明属于桥梁用钢技术领域，特别是涉及一种460Mpa高强韧性桥梁用中厚钢板的生产方法，适用于屈服强度460Mpa级桥梁用高强韧性(以下简称Q460qE)中厚钢板的生产。

背景技术

桥梁板是用于制造桥梁等工程结构用件的重要原料，随着现代钢结构桥梁向大跨度栓焊或全焊结构的高参数方向发展，开发高强度、高韧性、易焊接的桥梁钢成为技术含量很高的重要课题。国内外桥梁用中厚板传统生产工艺基本建立在16Mnq(碳0.15％左右)基础上，采用添加微合金提高其力学性能，这类钢板的韧性和焊接适应性较差；低碳贝氏体钢性能良好，但由于添加Mo、Cu等贵重合金元素，低碳钢(C≤0.06％)冶炼不经济，组织控制难度大，生产成本高。而采用较低碳路线(C：0.07～0.10％)，同时加入Nb、V、Ti，通过控轧控冷生产的钢板特点是：桥梁钢冶炼经济，钢板组织稳定，综合力学性能良好，而且-40℃低温冲击韧性优良，碳当量低，易焊接。技术难点在于经济生产含碳量在0.07-0.10％钢种的冶炼技术、钢板内部质量控制技术、钢板的控轧控冷技术等，这对各生产工序控制要求非常严格。高强韧性Q460qE桥梁板的技术要点是严格控制转炉终点碳和过程的增碳量；先钢包炉精炼后再采用真空处理，保证钢质洁净，减少气体含量；稳定浇铸工艺，得到表面和内部质量均良好的板坯；采用控轧控冷，使钢板获得合理的组织和良好的综合力学性能。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种460Mpa高强韧性桥梁用中厚钢板的生产方法，采用较低碳钢的冶炼和铸坯质量控制、钢板控轧控冷工艺稳定生产460Mpa级高强韧性桥梁用中厚钢板的方法。在保证工艺顺行的前提下，通过较低碳钢(0.07～0.10％)冶炼技术，适当降低碳和碳当量，提高钢板的韧性和焊接适应性；通过真空处理，降低钢中气体含量，改善钢板内部质量；通过微合金化和控轧控冷技术来改进钢板组织、性能，生产性价比合理的钢材产品。

本发明涉及一种460Mpa高强韧性桥梁用中厚钢板的生产方法，包括铁水脱硫扒渣→100t转炉冶炼→钢包脱氧合金化→钢包炉精炼→RH真空处理→喂Si-Ca线→板坯铸机浇注→板坯加热→控制轧制→控制冷却。其特征是：采用含碳0.07～0.10％碳钢冶炼生产工艺；采用Nb、V、Ti微合金化；钢包炉精炼后进行真空处理；大板坯恒拉速浇注工艺，保证铸坯质量；在宽厚板轧机上进行两阶段控制轧制；采用轧后控制冷却制度，终冷温度630±20℃，冷却速度10～15℃/S，以获得铁素体和珠光体组织，钢板屈服强度≥460Mpa，-40℃低温韧性≥100J。

该发明的主要工艺措施：

转炉采用双渣操作，终点碳按≤0.040％控制，出钢温度1690～1710℃，挡渣出钢，控制渣厚≤50mm。

采用硅锰铁和微碳锰铁配锰。

Nb、V、Ti微合金化，Nb：0.025～0.04％，V：0.06～0.075％，Ti：0.005～0.015％。

钢包炉精炼，大氩气(开度100％)流量搅拌脱硫，小氩气(开度30％)流量升温工艺操作。

进行真空处理，真空时间10-20min，终点氢含量≤2ppm。

喂入Ca-Si线400m/炉，进行夹杂物变形处理，软吹时间按10-15min控制。

采用0.8m/min的恒拉速全保护大板坯浇铸和0.80L/Kg比水量的二次冷却制度。

在宽厚板轧机上采用两阶段控制轧制，奥氏体再结晶轧制温度1000～1200℃，未再结晶开始轧制温度850～950℃，控制终轧温度790～810℃。

采用ACC控制冷却制度，终冷温度630±20℃，冷却速度10～15℃/S，以获得铁素体和珠光体组织。钢板的屈服强度≥460Mpa，-40℃低温韧性≥100J。

本发明开辟了一条通过较低碳钢的冶炼和铸坯质量控制、控轧控冷生产Q460qE高强韧性桥梁钢板的工艺技术路线；本发明可稳定控制钢板的组织、性能和焊接适应性，生产的钢板质量优良，具备批量生产条件。

具体实施方式

本发明可在宽厚板钢铁企业实施，下面是采用本发明生产屈服强度460Mpa桥梁用中厚钢板的实例。

工艺路线为：铁水脱硫扒渣→100t转炉冶炼→钢包脱氧合金化→钢包炉精炼→RH真空处理→喂Si-Ca线→板坯铸机浇注→板坯加热→4300mm轧机控制轧制→控制冷却→成品精整检验。

转炉主要工艺参数如下表。