[发明专利]一种含Nb高强度高韧性热轧钢板桩的生产工艺

说明书

本发明涉及一种含Nb高强度高韧性热轧钢板桩的生产工艺，所述钢板桩的化学成分及重量百分比如下：C 0.09％～0.29％、Si 0.13％～0.40％、Mn 0.80％～1.60％、P≤0.035％、S≤0.035％、Nb 0.01％～0.06％、Als 0.010％～0.035％、CEV≤0.65％、Ti 0.010％～0.025％、V≤0.30％、Ni≤0.03％、Mo≤0.3％，其余为Fe及不可避免的杂质；所述钢板桩的生产工艺包括转炉或电炉冶炼、炉外精炼、连铸、加热及轧制工序。采用本发明所述生产工艺能够得到满足施工要求且强度高、韧性高、焊接性能优良、耐腐蚀性能强、价格低廉的钢板桩。

技术领域

本发明涉及钢铁冶金及材料技术领域，尤其涉及一种含Nb高强度高韧性热轧钢板桩的生产工艺。

背景技术

钢板桩是一种边缘带有联接装置，通过联接装置可以自由组合以形成连续紧密的挡土墙或者挡水墙的钢结构体。钢板桩按照形状可以分为U型钢板桩、Z型钢板桩及I型钢板桩。钢板桩具有承载力强、水密性好、施工简单等优点。由于钢板桩出色的截面特点，其多应用于防洪、围堰、防护堤以及海岸护堤等易腐蚀以及受冲击载荷较大的环境，因此对于钢板桩的耐腐蚀性能以及强度、韧性提出了更高的要求；同时，为了方便钢板桩之间的连接，对于钢板桩的焊接性能也提出了更高的要求。钢板桩的生产过程主要包括转炉或电炉冶炼→炉外精炼→连铸→加热→轧制，最终获得符合要求的钢板桩。

目前，国内钢板桩的化学成分中多加入重量百分比为0.01％的铌以及重量百分比为0.01％～0.1％的钒。铌和钒一起进行复合添加，既能够提高钢的强度又能改善钢的韧性，其原理是V的固溶温度低，可以起到沉淀强化作用，而Nb在较低的均热温度下大部分还没有溶解，可以起到细化晶粒的作用。

申请号为201910559462.X的中国专利申请公开了“一种热轧钢板桩及其生产方法”，其提供了一种不添加铌钒钛合金的条件下，降低生产成本同时保证钢板桩的力学性能的钢板桩生产方法。申请号为201010147762.6的中国专利申请公开了一种“抗拉强度≥600Mpa的热轧U型钢板桩用钢及其生产方法”，其提供了一种控制C、Mn、Si等元素的添加的情况下获得完全满足热轧钢板桩作为深基坑支护及深海打桩时需求，耐久性强的钢板桩用钢。申请号为201010147686.9的中国专利申请公开了一种“耐低温冲击的热轧U型钢板桩用钢及其生产方法”，其提供了一种控制Nb、B等元素的添加量的情况下获得Akv(-40℃)(纵向)达到80J以上，晶粒度级别达到8级以上且屈服强度等力学性能优良的钢板桩用钢的生产方法。申请号为200710094326.5的中国专利申请公开了“一种辊弯成型高强度钢板桩用厚规格热轧钢板桩及制造工艺”，其提供了一种控制P、S等元素的添加量的情况下获得高强度厚规格钢板桩冷弯性能和冲击功满足要求的钢板桩用钢的制造工艺。

钢板桩由于具有承载力强、水密性好、施工简单等优点，在我国现代化的建设过程中起着举足轻重的作用。但是我国现有热轧钢板桩的强度、韧性同国外同规格钢板桩相比还有差距。首先，国内钢板桩的碳含量较高导致钢板桩的焊接性能差。其次，国内钢板桩多采用表面镀膜的方式提高钢板桩的耐腐蚀性能，而表面镀膜方法在钢板桩接口处易发生破损导致钢板桩的腐蚀性能差。

发明内容

本发明提供了一种含Nb高强度高韧性热轧钢板桩的生产工艺，采用该生产工艺能够得到满足施工要求且强度高、韧性高、焊接性能优良、耐腐蚀性能强、价格低廉的钢板桩。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种含Nb高强度高韧性热轧钢板桩的生产工艺，所述钢板桩的化学成分及重量百分比如下：C 0.09％～0.29％、Si 0.13％～0.40％、Mn 0.80％～1.60％、P≤0.035％、S≤0.035％、Nb 0.01％～0.06％、Als 0.010％～0.035％、CEV≤0.65％、Ti 0.010％～0.025％、V≤0.30％、Ni≤0.03％、Mo≤0.3％，其余为Fe及不可避免的杂质；所述钢板桩的生产工艺包括转炉或电炉冶炼、炉外精炼、连铸、加热及轧制工序，其中：