一种特厚桥梁结构用钢的生产方法与流程

1.本发明属于冶金技术领域，涉及一种特厚桥梁结构用钢的生产方法。


背景技术：

2.公路桥梁、铁路桥梁、跨海隧道、跨海大桥的建设对于桥梁结构用高性能钢的需求越来越大。未来桥梁用钢正朝着高钢级、特厚板、强韧性、低屈强比、优良断裂韧性等方向发展。由于大跨度、结构复杂、大流量桥梁项目陆续开工建设，普通壁厚的桥梁结构用钢已满足不了桥梁建设发展的需求，成为制约桥梁技术发展的一大瓶颈。
3.中国专利cn111118401a公布了“一种高性能大厚度易焊接桥梁结构及其制造”，该发明采用320
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450mm厚规格断面连铸坯，铸坯加热在炉时间长达480min，浪费了煤气，制约了产能；同时，该发明还添加了贵重合金mo，虽然达到提高材料的强度与淬透性目的，但无形中却增加了合金成本。
4.中国专利cn108411188a公布了“一种高直止裂和疲劳强度厚钢板及其制备方法”，其中合金元素cu=0.30%~0.35%，cr=0.27%~0.31%，ni=0.40%~0.50%，贵重合金含量添加较多，虽然达到了提高了钢的淬透性与改善了材料的韧性，但制造成本却大大增加。
5.中国专利cn105695869a公布了“屈服强度450mpa级桥梁用热轧钢板及其制造方法”，该发明无法摆脱压缩比的限制，只适用于薄规格桥梁结构用钢板的生产，不能满足特厚钢板的生产。
6.综上所述，目前特厚桥梁用钢板存在有许多缺陷：（1）添加贵重合金较多，制造成本高；（2）采用大规格尺寸铸坯，加长在炉时间，制约产量，生产效率低；（3）厚度＞80mm桥梁结构用钢均采用连铸坯＞320mm生产，特厚规格的桥梁结构用钢产品性能稳定性不高等；(4)目前对于厚规格（大于80mm）桥梁钢，大多钢厂均采用正火或调质处理，这种工艺工序流程长。


技术实现要素：

7.本发明旨在提供一种特厚桥梁结构用钢的生产方法，以解决现有上述特厚桥梁结构用钢过程中的生产技术问题。采用300mm厚度的连铸坯制造出壁厚80~120mm桥梁结构用钢板，钢板的屈服强度≥430mpa，屈强比≤0.82，
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40℃冲击韧性≥200j，尤其的厚度拉伸大于45%，具有良好抗层状撕裂能力，钢板生产周期短，制造成本低。
8.本发明的技术方案：一种特厚桥梁结构用钢的生产方法，工艺路线为铁水预处理
→
转炉
→
精炼
→
连铸
→
加热
→
轧制
→
冷却
→
回火。钢的化学成分重量百分含量为c=0.05%~0.07%、si=0.15%~0.30%、mn=1.50%~1.60%、p≤0.015%、s≤0.005%、alt=0.020%~0.045%、nb=0.030%~0.040%、ti=0.012%~0.020%、cr=0.16%~0.20%，pcm≤0.20%，余量为fe和不可避免的杂质；关键工艺步骤：（1）炼钢连铸：按照洁净钢控制生产，过热度6~15℃，电磁搅拌电流240~280a，频率
5~6.5hz，动态轻压下5~6mm，坯料断面300
×
2270mm，中心偏析c类≤0.5；（2）加热：热态铸坯通过传送辊道直接运送至加热炉，入炉温度400~650℃，炉膛温度1100~1240℃，在炉总时间220~260min；（3）粗轧：中间坯设定140~150mm，开轧温度1120~1160℃，终轧温度≥980℃，道次5~9道；（4）精轧：开轧温度840~860℃，终轧温度770~800℃，道次7~9道；（5）冷却：轧后通过mulpic快速冷却，高压段水压4~5bar，水量160~180m3/min，辊速0.25~0.35m/s；钢板在低压段进行摆动冷却至室温，水压0.8~1.2bar，水量480~530m3/min，辊速0.45~0.5 m/s；开始冷却温度760~800℃，冷却速率5~12℃，返红温度380~430℃；（6）回火：回火温度400
±
10℃，保温时间1.8
×
壁厚min，回火后空冷至常温。
9.与现有技术相比，本发明具备以下优点：克服了连铸坯轧制特厚度板压缩比不够的困难，解决了厚板轧制过程中轧制力沿厚度方向渗透、心部变形不足的问题，仅采用连铸坯、tmcp t工艺便能制造出厚度80~120mm强度430mpa桥梁结构用钢，钢板生产周期短、制造成本低。
附图说明
10.图1为钢板金相组织照片。
具体实施方式
11.下面结合实施例进一步说明本发明的内容。
12.实施例1：80mm桥梁结构用钢板的生产方法。
13.钢的化学成分重量百分含量：c=0.06%、si=0.20%、mn=1.54%、p=0.012%、s=0.004%、alt=0.035%、nb=0.036%、ti=0.016%、cr=0.17%，pcm=0.17%，余量为fe和不可避免的杂质；关键工艺步骤：（1）炼钢连铸：按照洁净钢生产控制，过热度10℃，电磁搅拌电流254a，频率5.8hz，动态轻压下5.4mm，坯料断面300
×
2270mm，中心偏析c类0.5。
14.（2）加热：热态铸坯通过传送辊道直接运送至加热炉，入炉温度：580℃，炉膛温度：1120~1220℃，在炉总时间：248min。
15.（3）粗轧：中间坯设定142mm，开轧温度1150℃，终轧温度986℃，道次7道。
16.（4）精轧：开轧温度855℃，终轧温度788℃，道次9道。
17.（5）冷却：轧后通过mulpic快速冷却，高压段水压4.6bar，水量172m3/min，辊速0.26m/s；钢板在低压段进行摆动冷却至室温，水压0.9bar，水量522m3/min，辊速0.46m/s；开始冷却温度770~790℃，冷却速率8℃/s，返红温度390~420℃。
18.（6）回火：回火温度406℃，保温时间：144min，回火后空冷至常温。
19.实施例2：100mm桥梁结构用钢板的生产方法。
20.钢的化学成分重量百分含量：c=0.06%、si=0.26%、mn=1.56%、p=0.008%、s=0.002%、alt=0.032%、nb=0.034%、ti=0.015%、cr=0.19%，pcm=0.18%，余量为fe和不可避免的杂质；关键工艺步骤：（1）炼钢连铸：按照洁净钢生产控制，过热度8℃，电磁搅拌电流252a，频率6.1hz，
动态轻压下5.8mm，坯料断面300
×
2270mm，中心偏析c类0.5；（2）加热：热态铸坯通过传送辊道直接运送至加热炉，入炉温度：510℃，炉膛温度：1140~1220℃，在炉总时间：245min；（3）粗轧：中间坯设定145mm，开轧温度1145℃，终轧温度985℃，道次7道；（4）精轧：开轧温度852℃，终轧温度770~790℃，道次9道；（5）冷却：轧后通过mulpic快速冷却，高压段水压4.8bar，水量173m3/min，辊速0.26m/s；钢板在低压段进行摆动冷却至室温，水压1.1bar，水量515m3/min，辊速0.48m/s；开始冷却温度760~780℃，冷却速率7℃，返红温度380~410℃；（6）回火：回火温度408℃，保温时间：180min，回火后空冷至常温。
21.表1钢的性能检测结果