[发明专利]一种高级别桥梁用Q420QE钢板及其生产方法

说明书

技术领域

本发明属于钢板生产技术领域，具体涉及到一种高级别桥梁用Q420QE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，桥梁用钢的发展也向着特厚、特宽、高性能方向发展。桥梁用钢对钢板强韧性、屈强比、抗层状撕裂能力等提出了较高的要求，目前E级别以上的桥梁用钢板国内能生产的钢厂还不多。E级厚板桥梁用钢，因其生产难度大、工艺装备要求特殊等生产较少。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种保性能、保探伤的高级别桥梁用Q420QE钢板及其生产方法。

一种高级别桥梁用Q420QE钢板，包含如下质量百分比的化学成分(单位，wt%)：

C：0.10～0.15、Si：0.20～0.50、Mn：1.40～1.60、P：≤0.015、S：≤0.003、微合金化元素（Nb +Ti）≤0. 15、Als：≤0.050，其它为Fe和残留元素。

所述高级别桥梁用Q420QE钢板的碳当量≤0.40。

上述化学元素的作用分析如下：

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。

Al：可以起到细化晶粒强化作用。

所述高级别桥梁用Q420QE钢板的厚度≤80mm。

为达到上述目的，所述高级别桥梁用Q420QE钢板采取的生产方法，它包括如下步骤：

a．转炉冶炼：出钢碳≥0.06%,出钢P≤0.012%，S≤0.010%，点吹次数不得大于2次，避免出钢过程下渣；

b．LF精炼：确保白渣保持时间控制在15min以上，杜绝渣稀现象，严格按照吹氩标准执行吹氩操作，禁止暴吹；

c．真空精炼：在≤67Pa下的保压时间按≥20min进行控制，破真空后立即进行Ca处理，对夹杂物进行改性，软吹大于5min后吊钢；

d．连铸：采用300mm断面生产，连铸浇注过热度控制在10-20℃，采用低拉速；

e．加热：采用二阶段加热，一加热段温度＜1000℃，二加热段温度控制在1220～1280℃，均热段温度控制在1200～1260℃；

f．轧制：采用两阶段轧制，一阶段开轧温度1050℃～1150℃，工作辊轧制线速度按≤1.5m/s控制，凉钢厚度为100-160mm，二阶段开轧温度在820～900℃，道次压下量为15-20mm，终轧温度760-840℃；

g．控冷：轧制后进入ACC两次弱冷, 尽量减少表面和内部的温差，确保返红温度在620-700℃，冷却后送往强力矫直机进行热矫直；

h．缓冷：钢板下线后进行缓冷，入缓冷坑温度≥480℃，堆冷时间≥36小时。执行工艺为保温温度：910±20℃；加热时间：2.0-2.4min/mm。

由于本发明通过转炉冶炼、LF精炼、真空精炼、连铸、加热、轧制、控冷、缓冷一系列生产工艺，并通过合理的采取多元复合微合金元素的化学成分设计，LF+VD工艺来保证钢质的洁净度，达到各类夹杂物级别总和不超过3.0，通过控轧控冷使钢的晶粒度达到9.0～10.0级，通过上述等措施的有效实施，成功地生产出了高级别桥梁用Q420QE钢板。对铁水预处理到整个热处理全过程，制订了严格的工艺点控制标准，并严格执行，产品的实物质量达到了Q420QE级水平。其屈服强度控制在400～480 MPa，抗拉强度控制在540～630 MPa，屈强比均≤0.82；伸长率控制在21%-27%；-20℃V型冲击功控制在153～280 J；Z向性能分布在32-57之间，单个试样3个Z向性能平均值均大于40%，性能指标完全满足了Q420QE开发要求。

附图说明

下面结合附图，对本发明做进一步阐述。

图1是本发明TMCP轧制后的金相组织图（100X）。

具体实施方式