[发明专利]Q345q系列特厚桥梁钢板及其生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及到钢材，具体涉及到一种Q345q系列特厚桥梁钢板及其生产方法。

背景技术

随着我国国民经济的迅速发展，桥梁钢的发展也向着特厚、特宽、高性能方向发展。桥梁结构用钢广泛应用于各种大跨度桥梁的主体，要求能免承受较大的静、动载荷，有较长的服役时间，因此桥梁钢行业对钢板强韧性、焊接性能、屈强比、抗层状撕裂能力提出了较高的要求，高强度、优良的低温韧性经及良好焊接性能的桥梁钢的需求不断增加。目前厚度100m以上的桥梁板国内能生产的钢厂还不多，但关于厚度在100111m以上的Q345q系列(包括：Q345qC钢、Q345qD钢和Q345qE钢)特厚桥梁钢板以其生产难度大、工艺装备要求特殊等原因无法生产。

发明内容

针对上述问题，本发明人经过摸索，获得了一种厚度在100m以上的Q345q系列特厚桥梁钢板，从而完成了本发明。

因此，本发明的目的在于提供一种厚度在100mm以上的Q345q系列特厚桥梁钢板。本发明的另一目的在于提供这种该钢板的生产方法。

为达到上述第一个目的，本发明采取的技术方案是该Q345q系列特厚桥梁钢板包含如下质量百分比的化学成分(单位，wt％)：C：0.08～0.16、Si：0.20～0.50、Mn：1.15～1.60、P：≤0.020、S：≤0.010、微合金化元素(V+Nb+Ti+Ni)：≤0.12、AlS：0.010～0.050、其它为Fe和残留元素；

碳当量[Ceq＝C+Mn/5+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15]：≤0.43。

以上各个化学成分的作用分析如下：

C：是钢中最基础的强化元素，提高强度，但C影响钢的焊接性能和影响韧性。综合考虑，碳的含量尽量控制的低一些。

Si：是固溶强化元素，对提高钢板的强度有利。

Mn：是固溶强化元素，对提高钢板的强度和韧性均有利。

P：对焊接不利，且具有一定的冷脆性，在本钢种中属于有害元素，应控制的尽量低。

S：易形成MnS类夹杂物，具有一定的热脆性，在本钢种中属于有害元素，应控制的尽量低。

V、Nb、Ti：在钢中能够与C、N结合，形成微细碳化物或碳氮化物，能起细化晶粒和弥散强化作用，从而达到有效提高钢材的强韧性的综合效果。

Ni：适量的加入可以有效提高钢板的低温冲击韧性。

Al：可以起到细化晶粒强化作用。

所述特厚桥梁钢板的厚度在100mm以上。

为达到上述目的，本发明采取的生产方法包括：转炉冶炼、LF精炼、真空精炼、浇注、加热、控冷、缓冷、热处理；其特征在于第一阶段开轧温度控制在1000～1200℃之间，采用高温低速大压下轧制，道次压下量不小于40mm；当温度不低于1000℃时，停轧晾钢，晾钢厚度为成品厚度的2-3倍；当轧件温度为860～920℃时，开始第二阶段轧制，道次压下量不小于30mm，最后三道次压下率≥15％，逐道递增；终轧温度控制在800～860℃；轧制完毕后采用ACC控冷，终冷温度控制在650～750℃之间，然后送往矫直机矫直。

桥梁结构钢对强度和焊接性能要求较高，使得碳当量的使用受到限制，对于特厚桥梁板来说，成分设计更为慎重和关键。GB/T714-2008国标中的最大厚度仅为100mm，要想得到130mm的特厚桥梁板，应合理选用微合金化元素，利用Nb、V、Ti的最佳配比复合加入，充分发挥析出强化与细晶强化双重效果，在不降低韧性的前提下，确保桥梁板的各项性能指标达到国标50-100mm的要求。

为获得较好的内部质量，确保探伤要求，洁净钢的冶炼是基础，主要从两个方面来确保，一是钢水中非金属夹杂物(A、B、C、D四大类)的总级别控制在4.0以内，二是严格钢水中五大有害元素的含量，具体措施是：脱硫采取两步走，一方面采取铁水预脱硫工艺确保入炉铁水S含量；另一方面在LF精炼炉强化造白渣进行二次脱硫。脱氧同样采取两步走，一方面严格控制转炉终点C％含量(防止过氧化)、强化挡渣出钢，加强脱氧操作，提高钢水纯净度；另一方面充分利用LF精炼炉，采用高温、高碱度、高渣量低氧化铁造渣工艺充分脱氧；再者需在VD真空条件下延长保压时间充分脱气。严格按照洁净钢生产工艺路线，确保S、P、N、H、O五大有害元素控制在160ppm以内。采用合适的烧钢温度，烧钢时间为13min/cm+60min，确保微合金化元素在奥氏体区的充分固熔，粗轧阶段采取高温低速大压下工艺，二阶段采取＞2.5H的晾钢厚度轧制，ACC采用合适的辊速和5～15℃/S的冷速，以保证控制轧制细化晶粒的效果。