[发明专利]一种低碳低合金的低屈强比高性能桥梁用钢板及其制造方法

说明书

本发明公开一种低碳低合金的低屈强比高性能桥梁用钢板及其制造方法，其中，所述低碳低合金的低屈强比高性能桥梁用钢板的组分及重量百分比含量包括：C：0.07~0.11%，Mn：1.2~1.6%，Si：0.10~0.20%，P：≤0.013%，S：≤0.005%，Nb：0.035~0.060%，Ti：0.007~0.020%，Als：≥0.015%，其余为Fe和不可避免的杂质元素；本发明提供的钢板常温下的屈服强度≥370MPa，抗拉强度≥530MPa，屈强比≤0.80，‑40℃温度下冲击功≥240J，具有高强度、高韧性、低屈强比及优良的焊接性能，有利于提高桥梁用钢大跨度、大载荷的安全性，且合金含量低，工艺路线简易，操作简单，轧制周期短，生产成本低，符合绿色经济的钢种开发的要求。

技术领域

本发明涉及低屈强比高性能钢板制造技术领域，特别涉及一种低碳低合金的低屈强比高性能桥梁用钢板及其制造方法。

背景技术

随着我国建桥技术的发展，我国桥梁向大跨度、大载荷发展，近几年在极端环境下桥梁的建造，进一步提升了我国桥梁建设实力，且建桥时间之快也令世人瞩目。这种建设速度的加快得益于桥梁钢结构的模块化生产，模块化生产中焊接速率是重要方面，因此，需要添加尽量少的合金降低焊接裂纹敏感指数，其首当其冲的是降低C含量来增加可焊性。而此时，为增加可焊性，会导致钢板抗拉强度的下降，屈强比的上升，这就不利于桥梁结构的长期动载荷下的抗疲劳性和抵抗地震的能力，这又不利于大跨度、大载荷桥梁的安全。

在本发明之前，国内有关低屈强比桥梁用钢板的报道较多，且申请了发明专利。中国专利申请号为201610075654.X的专利文献，公开了 “一种低屈强比宽桥梁用钢板及其生产方法”：其化学成分为C：0.10~0.17%，Si:0.15~0.40%，Mn：1.2~1.7%，P：≤0.020%，S：≤0.010%，Nb：0.015~0.035%，Ti:0.005~0.025%，Al：0.02~0.05%及其它元素。生产工艺中通过正火获得桥梁钢板。其不足之处在于：合金加入较多，C含量为0.10~0.17%，因此其碳当量达到0.43%，焊接性能差；且其轧制后钢板性能稳定性差，特别是低温冲击韧性差，必须通过正火再次组织均匀化来提高性能，增加了生产成本。

中国专利申请号为201610591133.X的专利文献，公开了一种“正火轧制的低屈强比桥梁结构及其生产方法”，其化学成分为C：0.08~0.17%，Si: ≤0.55%，Mn：0.9~1.7%，P：≤0.015%，S：≤0.003%，V：0.015~0.055%，Ti:0.015~0.055%，Ca：0.005~0.015%，Als：≥0.015%及其它元素。其轧制过程采用正火轧制工艺。其虽然将正火工艺提前至轧制过程，但其存在的不足之处为：加入了较多的V，且C含量的范围控制得出的碳当量仍可达0.43%，焊接性能差。且其加入的V含量较多对钢板的低温冲击韧性有较大不利影响。

中国专利申请号为201210290416.2的专利文献，公开了“一种微合金化桥梁钢板及其正火轧制工艺”，其化学成分为C：0.15~0.20%，Si：0.30~0.45%，Mn：1.4~1.8%，，P：≤0.015%，S：≤0.008%，Nb：0.020~0.060%，V：0.020~0.060%，Ti：0.008~0.030%，Ni：0.15~0.35%，Al：≥0.020%级其它元素。其轧制工艺采用正火轧制工艺，控制粗轧开轧温度为1190~1230℃，精轧开轧温度885~955℃，终轧温度835~875℃，从而获得厚度40mm及以下屈服强度≥450MPa钢板。其不足之处在于：C含量较高，碳当量达到0.45%，焊接性能差。