[发明专利]一种具有良好低温韧性的易镀锌输电铁塔用钢及其制造方法

说明书

本发明公开了一种具有良好低温韧性的易镀锌输电铁塔用钢及其制造方法，所述输电铁塔用钢包括以下重量百分比的化学成分：C:0.09～0.11％、Si≤0.04％、Mn:1.50～1.60％、P≤0.015％、S≤0.008％、Nb:0.040～0.050％、Ti:0.010～0.030％、Als:0.030～0.060％，且Mn/Si＞50，其余为Fe及不可避免的夹杂，本发明通过Si含量的严格控制、Nb与Ti复合合金化及热轧温度的合理调配等设计，生产出具有均匀细小的铁素体+贝氏体组织的厚度范围6.0～12.0mm的具有良好低温韧性的易镀锌输电铁塔用钢。

技术领域

本发明属于输电铁塔用钢技术领域，具体涉及一种具有良好低温韧性的易镀锌输电铁塔用钢及其制造方法。

背景技术

发展特高压输电是国家目前从能源和电力发展全局作出的重大战略决策和部署。目前中国输配电电压等级可达到1100kV，居世界前列。随输电线路电压等级提升，用钢量与承载能力不断提高，铁塔自重与焊接难度也越来越大。现今多以Q235和Q345低级别结构钢为主。因此，为满足实际使用状况，铁塔用钢热轧钢带强度急需提升，高强钢的使用可简化铁塔结构，减小自重，并且能降低运输成本等费用。同时，为满足输电铁塔在严寒地区能正常使用，铁塔用钢需具备良好的低温韧性。

铁塔用钢需求量约350-400万吨/年，其中碳钢及低合金高强钢约占20％，带钢表面经热浸镀锌进行防腐处理后，成型制得所需构件。表面氧化铁皮厚度是衡量热轧带钢表面质量重要指标，氧化铁皮厚度一般不超过10μm，以防后续热浸镀锌过程中氧化铁皮清洗不彻底，出现锌层厚度不均匀现象，增加客户加工成本及影响终端客户使用。因此，表面质量是输电铁塔关键控制要点。

但是，如何生产出具有良好低温韧性的易镀锌输电铁塔用钢热轧钢带以及如何从成分与工艺的设计上来保证钢带具有良好的表面质量以利于后续热浸镀锌工序的进行，现有技术中并未公开。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种具有良好低温韧性的易镀锌输电铁塔用钢及其制造方法，通过Si含量的严格控制、Nb与Ti复合合金化及热轧过程温度的合理匹配等设计，生产出具有均匀细小的铁素体+贝氏体组织的输电铁塔用钢，其中厚度范围：6.0～12.0mm；屈服强度≥450MPa；抗拉强度≥550MPa；-60℃冲击功≥120J的用于制造高强度的输电铁塔用钢。

本发明采取的技术方案如下：

一种具有良好低温韧性的易镀锌输电铁塔用钢，包括以下重量百分比的化学成分：C:0.09～0.11％、Si≤0.04％、Mn:1.50～1.60％、P≤0.015％、S≤0.008％、Nb:0.040～0.050％、Ti:0.010～0.030％、Als:0.030～0.060％，且Mn/Si＞50，其余为Fe及不可避免的夹杂。

所述具有良好低温韧性的易镀锌高强韧输电铁塔用钢的金相组织为铁素体+贝氏体，晶粒度等级为12级以上。

所述具有良好低温韧性的易镀锌输电铁塔用钢的氧化铁皮厚度＜7μm并且厚度均匀，氧化层主要结构为Fe₃0₄。

本发明提供的所述具有良好低温韧性的易镀锌输电铁塔用钢的制造方法，包括以下步骤：铁水预处理→转炉冶炼→炉外精炼→连铸→板坯加热→控制轧制→控制冷却→卷取。

铁水预处理过程中，要求前、后扒渣，铁水脱硫后要求S≤0.0050％。转炉冶炼中，出钢脱氧合金化，同时加强挡渣操作。经过LF炉精炼处理和钙处理一方面调整关键元素至目标值；另一方面通过脱氢和氧，控制钢水中非金属夹杂物形态数量和尺寸，减少非金属夹杂物的形成，提高钢水纯净度。连铸过程中投用动态轻压下一定程度能减少铸坯内部缺陷。板坯切割完成下线后对铸坯进行检查和清理。

所述板坯加热步骤中，板坯入加热炉加热，温度控制在1210～1250℃，保温时间为1.5～2h，板坯出炉后经过高压水除鳞去除板坯表面氧化铁皮，进入轧制阶段。