[发明专利]一种高强度Q500GJE调质态建筑结构用钢板及其制造方法

说明书

本发明涉及一种高强度Q500GJE调质态建筑结构用钢板，该钢板的化学成分为C：≤0.14％，Si：0.20‑0.50％，Mn：1.10‑1.60％，P：≤0.015％，S：≤0.005％，Cr：≤0.20％，Mo：≤0.30％，Ni+Mo≤0.90％，Cu：≤0.30％，Al：0.02‑0.04％，V+Nb+Ti≤0.20％，N：≤0.006％，余量为Fe及不可避免的杂质元素；碳当量≤0.52％。屈服强度545‑585MPa，抗拉强度670‑715MPa，伸长率≥18.5％；屈强比≤0.84，‑40℃V型冲击功≥110J的高强度建筑用钢板产品，组织为铁素体+珠光体+贝氏体，晶粒度8.5级以上。综合性能完全能满足GB/T 19879‑2015和高层建筑用钢板的客户要求。

技术领域

本发明涉及特种钢冶金技术领域，尤其是一种Q500GJE调质态建筑结构钢板及其制造方法。

背景技术

为适应建筑结构向高层化和大跨度的发展，适应2016年11月实施的《建筑结构用钢板》460MPa以上高强度钢材需求。达到减轻建筑结构重量，降低建造成本，降低钢结构用材厚度，提高其长期处于低温环境中来建造建筑物时的可靠性为目的。开发GB/T19879-2015《建筑结构用钢板》版本中的高强度如Q500GJ、Q550GJ等牌号的建筑结构用钢板势在必行，以满足建筑行业发展要求。

现有技术中，相关强度的Q500钢板目前只能在机械设备钢中才有，但是机械设备用钢又远达不到建筑行业的使用要求，如屈强比、冲击功，抗震能力都无法满足建筑结构用钢。

中厚板的生产工艺，按交货状态划分，主要有常规热轧、TMCP、热处理三种主要工艺。目前，广泛采用的TMCP工艺，与常规热轧相比，由于采用控制轧制和控制冷却手段，虽然生产能耗增加，但产品性能显著提高。然而，TMCP工艺的实施，必须依赖钢中微合金化元素Nb、V、Ti等的加入。Nb、V、Ti等微合金元素资源属于不可常再生资源。而热处理工艺主要通过温度控制实现对钢中微观组织的分布、形态、体积分数等方面的控制，进而达到控制钢材综合性能的目的，热处理成为保证钢材性能主要手段，几乎不依赖合金元素的添加。在这种情况下，热处理比TMCP工艺更具有生产优势，且经热处理的钢材性能均匀，稳定、性能匹配良好。

公告号CN103556075B的发明“一种调质高强度Q500D特厚钢板生产方法”是采用300mm连铸坯生产100-120mm特厚板，用铸坯轧制+调质热处理。钢板应用于矿山、港口大型设备的生产。公告号CN103556074B的发明“一种调质高强度Q500E特厚钢板的生产方法”是采用铸坯轧制+调质热处理的生产工艺，生产Q500E的100-120mm特厚钢板，也属于矿山、港口大型机械制造用钢，它与本发明的Q500调质态高建的不同之处在于：1)应用领域不同。属于矿山、港口大型机械制造用钢。2)生产工艺复杂，轧制周期性长。如“轧制中粗轧阶段，使用轧机除鳞高压水连续对板坯空过道次冷却、、、，板坯表面温度900-950℃时，每道次开高压水冷却轧件、、、”。这种边轧边冷却的方式，不利于大压下量的轧制；且轧件内部与表面存在的温差较大时，大变形也有可能产生轧件组织不均。3)增加了生产工序。如“在线淬火”+离线淬火。4)低压缩比：300mm连铸坯生产100-120mm特厚板压缩比仅为2.5-3.0，无法保证获得相应性能的组织。

GB/T 19879-2015的标准针对建筑结构用钢要求，开发高强度Q500GJ系列中的新产品，简化生产工艺，缩短生产周期，降低生产成本是本领域技术人员的研发重点。

发明内容

本发明的目的是开发一种高强度调质态的Q500GJ系列中的新产品Q500GJE，简化生产工艺，缩短生产周期，降低生产成本，同等要求下，建筑结构重量更轻。

本发明采用200mm-370mm连铸坯生产20mm、40mm厚度、交货状态为QT(调质)的Q500GJE钢板，其综合性能完全能满足GB/T 19879-2015和高层建筑用钢板的客户要求；其产品的性能均匀、具有良好脆性转变温度低的冲击性能和力学性能、综合性能稳定。