[发明专利]一种稀土微合金化Q345qDNH级耐候桥梁用无缝钢管及其制造方法

说明书

本发明公开一种稀土微合金化Q345qDNH级耐候桥梁用无缝钢管及其制造方法，提供的无缝钢管的化学成分按质量百分比计为：C 0.10～0.14％；Si 0.28～0.37％；Mn 1.12～1.20％；P≤0.020％；S≤0.010％；Cr 0.24～0.45％；V 0.06～0.10％；Cu 0.03～0.29％；Ni 0.30～0.39％；Nb 0.03～0.05％；Re 0.01～0.03％，其余为Fe和不可避免的杂质。本发明提供的稀土微合金化Q345qDNH级耐候桥梁用无缝钢管具有优良的耐低温韧性。

技术领域

本发明属于冶金材料领域，具体涉及一种稀土微合金化Q345qDNH级耐候桥梁用无缝钢管及其制造方法。

背景技术

耐候钢是指通过添加少量的合金元素(如Cu、P、Cr、Ni、Mo等)，使其在大气环境腐蚀作用下，通过合金元素改善锈层结构，形成致密的内部锈层，从而有效阻止腐蚀介质进一步渗入，获得良好耐蚀性能的低合金高强度结构钢。然而一般结构钢随温度的降低将发生由韧性到脆性转变。如果结构钢在转变温度或脆性状态下使用，即使在较低的应力水平下，也难免不发生低应力破坏。对低温下使用的材料(例如Q345qDNH级耐候桥梁用无缝钢管)，除要求一定的强度和耐腐蚀性能外，必须要求有足够的耐低温韧性。

发明内容

针对现有技术中存在的一个或多个问题，本发明一个方面提供一种稀土微合金化Q345qDNH级耐候桥梁用无缝钢管，其化学成分按质量百分比计为：C 0.10～0.14％；Si0.28～0.37％；Mn 1.12～1.20％；P≤0.020％；S≤0.010％；Cr 0.24～0.45％；V 0.06～0.10％；Cu 0.03～0.29％；Ni 0.30～0.39％；Nb 0.03～0.05％；Re 0.01～0.03％，其余为Fe和不可避免的杂质。

在一些实施方式中，所述稀土微合金化Q345qDNH级耐候桥梁用无缝钢管在-20℃下的平均纵向冲击功满足≥216J，在-70℃下的平均纵向冲击功满足≥115J。

本发明另一方面提供了上述的稀土微合金化Q345qDNH级耐候桥梁用无缝钢管的制造方法，其包括以下工艺：炼钢→轧管→热处理；其中：

所述炼钢工艺包括以下工序：高炉铁水→铁水预处理→转炉冶炼→LF炉外精炼→VD真空处理→连铸；其中采用脱硫铁水作为高炉铁水，转炉冶炼的终渣碱度≥3.0，出钢温度1610～1630℃；采用硅铁、锰铁进行脱氧合金化，终脱氧采用有铝脱氧工艺；出钢过程中加入适量的白灰；在LF精炼工序中，全程按要求正常吹氩，采用从低级数到高级数逐渐提高升温速度的方式提温，造好白渣；铜合金和镍合金在转炉工序加入，其他合金在精炼中后期加入，精炼后期进行成分微调，按比例添加稀土合金；精炼结束前喂适量高钙线；VD深真空度≤0.10KPa，深真空时间≥13分钟，抽真空过程中应随时注意钢水的沸腾情况并及时调整氩气压力；真空处理后软吹时间≥13min；连铸过程采用电磁搅拌工艺，连铸钢水过热度控制在15℃～30℃范围内，保证恒拉速浇注；二冷水各喷嘴应保证喷射均匀，不允许有断流和水柱喷射；铸坯应及时送入缓冷坑中进行缓冷，缓冷时间大于48小时，管坯温度降至100℃以下出坑；

所述轧管工艺包括以下工序：连铸坯→环形炉加热→穿孔→PQF三辊限动芯棒连轧→脱管→张减径→冷却→锯切；其中环形炉保温段温度为1270℃左右，穿孔时穿孔机本体、前后台轧制中心线必须保持一致性，严格按要求控制顶头前伸量，圆坯穿孔后温度为1210℃左右；连轧入口温度为1090℃～1110℃，轧制过程中进行高压水除鳞，高压除鳞水压力范围为7～12MPa；定张减后温度为910℃～930℃；

所述热处理工艺包括以下工序：正火→空冷；其中正火温度为920℃±10℃，保温60分钟左右。