[发明专利]一种Q420qE桥梁结构钢板的生产方法

说明书

一种Q420qE桥梁结构钢板的生产方法，钢的重量百分组成为C=0.08~0.10，Si=0.20~0.30，Mn=1.50~1.60，P≤0.015，S≤0.003，Al=0.02~0.05，Ti=0.008~0.020，Nb=0.080~0.090，Mo=0.20~0.30，Cr=0.20~0.50，余量为Fe和不可避免的杂质元素。本发明可缩短6~30mm厚度Q420qE钢加热在炉时间20~30min，生产效率可提高20%以上，钢板屈服强度在440~500Mpa之间，抗拉强度在560~620Mpa之间，屈强比≤0.85、‑40℃冲击功≥250J，钢板合格率99%以上。

技术领域

本发明属于冶金技术领域，涉及一种高温轧制Q420qE桥梁结构钢板的生产方法。

背景技术

桥梁结构钢主要用于桥梁工程项目的钢结构上，具有承载力高、塑韧性好、焊接性能优良等综合性能。随着科学技术的进步，新时代的桥梁向大跨度、重载荷、轻量化等方向发展，这些对桥梁结构钢也提出了更高的要求，如更高强度、更高韧性等。目前，Q420q强度级别桥梁结构钢是公铁路桥梁的主要品种，应用较广泛，如南京大胜关长江大桥、沪通长江特大桥、港珠澳大桥等。

Q420q属于低合金高强度桥梁钢，各钢厂生产工艺大多采用TMCP或者TMCP+T。合金含量高、加热时间长、生产效率低，是影响中厚板厂生产效率和吨钢成本的主要因素之一。研发出一种快速加热出炉、快速轧制Q420q钢的工艺技术，显得尤为必要。

中国专利CN201910208082.1“一种薄规格低碳钢及其制造方法”公开了一种热轧铁素体钢，产品屈服强度为204～214MPa，抗拉强度316～334MPa，延伸率≥48％，该发明采用C-Si-Mn成分和高温轧制及高温卷曲工艺设计，其生产的产品整体强度较低，满足不了Q420q级别的强度。中国专利CN201810436196.7“一种CSP流程优良成形性能低碳钢钢板及其制造方法”公开了一种热轧铁素体钢，该发明采用C-Si-Mn成分和高温轧制及轧后层流冷却工艺设计，目的降低钢板的氧化铁皮厚度，其生产的产品整体强度在400Mpa以内，不能满足Q420强度级别。中国专利CN106282789A“一种低碳特厚TMCP型Q420qE桥梁钢及其制造方法”公开了一种TMCP型低碳Q420qE桥梁钢及其制造方法，轧制方法采用铸坯缓冷—连铸坯料加热—轧制—预矫直—控制冷却—热矫直—堆垛缓冷—切割精整等工序完成，该发明采用C-Si-Mn-Nb-Cr成分设计，钢板性能较优异，但工序繁琐，生产效率很低。中国专利CN102051525A“一种低成本Q420qE桥梁用钢板的生产方法”公布了一种低成本Q420qE桥梁用钢板的生产方法，该发明采用C-Si-Mn-Nb成分设计，轧制方法采用板坯连铸→铸坯清理→板坯加热→4300轧机轧制→ACC快速冷却→堆冷→探伤→成品取样、检验→入库、发运等工序完成，轧制方法仍采用传统的TMCP模式，对轧制节奏及板型影响较大，生产效率低，不利于高产量生产。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种Q420qE桥梁结构钢板其生产方法，该方法采用高Nb微合金设计，运用“高温快烧+快速轧制”，生产6~30mm厚度Q420qE钢，钢板屈服强度在440~500Mpa之间，抗拉强度在560~620Mpa之间，屈强比≤0.85、-40℃冲击功≥250J。

本发明的技术方案：

一种Q420qE桥梁结构钢板，钢的重量百分组成为C=0.08~0.10，Si=0.20~0.30，Mn=1.50~1.60，P≤0.015，S≤0.003，Al=0.02~0.05，Ti=0.008~0.020，Nb=0.080~0.090，Mo=0.20~0.30，Cr=0.20~0.50，余量为Fe和不可避免的杂质元素。关键工艺步骤包括：

（1）板坯下线：按照上述组分经转炉冶炼并浇注成钢坯，钢坯下线温度600~750℃；