CN112831717A - 一种690MPa级低屈强比薄规格耐候桥梁钢及其制造方法 - Google Patents

一种690MPa级低屈强比薄规格耐候桥梁钢及其制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112831717A
CN112831717A CN202011414470.4A CN202011414470A CN112831717A CN 112831717 A CN112831717 A CN 112831717A CN 202011414470 A CN202011414470 A CN 202011414470A CN 112831717 A CN112831717 A CN 112831717A
Authority
CN
China
Prior art keywords
temperature
rolling
thickness
steel
manufacturing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202011414470.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112831717B (zh
Inventor
王军
崔强
陈林恒
唐春霞
孟令明
刘涛
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nanjing Iron and Steel Co Ltd
Original Assignee
Nanjing Iron and Steel Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nanjing Iron and Steel Co Ltd filed Critical Nanjing Iron and Steel Co Ltd
Priority to CN202011414470.4A priority Critical patent/CN112831717B/zh
Publication of CN112831717A publication Critical patent/CN112831717A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112831717B publication Critical patent/CN112831717B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/02—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/18—Hardening; Quenching with or without subsequent tempering
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/0221—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the working steps
    • C21D8/0226—Hot rolling
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/0247—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the heat treatment
    • C21D8/0263—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the heat treatment following hot rolling
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/04—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/06—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing aluminium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/42—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with copper
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/44—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with molybdenum or tungsten
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/48—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with niobium or tantalum
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/50—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with titanium or zirconium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/58—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with more than 1.5% by weight of manganese
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D2211/00—Microstructure comprising significant phases
    • C21D2211/002—Bainite
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D2211/00—Microstructure comprising significant phases
    • C21D2211/005—Ferrite

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Heat Treatment Of Steel (AREA)

Abstract

本发明公开一种屈服强度690MPa级低屈强比薄规格耐候桥梁钢及其制造方法，所述桥梁钢由以下质量百分比的成分组成：C：0.05～0.09%、Si：0.21～0.50%、Mn：1.30～1.70%、P：≤0.010%、S：≤0.002%、Nb：0.041～0.070%、Ti：0.010～0.020%、Cu：0.15～0.40%、Ni：0.40～0.80%、Cr：0.40～0.70%、Mo：0.15～0.35%、Alt：0.02～0.04%，余量的Fe及不可避免的杂质。本发明通过经济型的成分设计及相匹配的控轧控冷+离线淬火+离线回火的制造方法，生产6~32mm厚屈服强度690MPa级薄规格耐候桥梁钢，使得该桥梁钢兼具低屈强比、高低温韧性、高延展性以及具有良好板形的特点。

Description

一种690MPa级低屈强比薄规格耐候桥梁钢及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种耐候钢，具体涉及一种屈服强度690MPa级低屈强比薄规格耐候桥梁钢及其制造方法。
背景技术
随着大型钢结构桥梁向大跨度、重载荷、全焊接结构方向发展，对桥梁结构的安全可靠性要求越来越严格。这对设计者提出了更高的要求，同时也对钢板质量提出了更高的标准，不仅要求钢板具有高强度以满足结构轻量化要求，而且还应具有优良的塑性、低温韧性、焊接性、耐腐蚀性能等，以满足桥梁跨径更大，荷载更重的工况条件。高强高韧高塑高耐候桥梁钢的应用，可以降低桥梁结构自重，降低桥梁工程设计、制造、施工难度等，同时可以提高使用寿命。
但是，随着钢的强度提高，钢的屈强比一般也会升高，甚至可以达到0.93以上。由于屈强比很高，一旦构件发生过载，如在地震等条件下，将迅速达到钢种极限强度而导致事故的发生。因此，较高的屈强比，限制了高强度结构钢在桥梁工程上的应用。地震的频发和其造成的灾难性后果，引起了国内外对桥梁抗震性的高度关注，并在一些结构设计规范中作了相关规定。因此，低屈强比、高强、高韧、高塑、高耐候桥梁钢是桥梁建设的发展趋势。
在屈服强度690MPa级的高强度耐候桥梁钢中，合金添加量大，钢基体组织获得贝氏体组织的倾向高，因此控制难点主要集中在钢的塑性、屈强比等指标的控制，特别是薄规格钢板在生产过程中板形控制以及其塑性和屈强比控制，且薄规格钢板长度方向的性能均匀性较差，因而传统热机械控制轧制加回火生产工艺制得的钢板实物水平阻碍了其进一步的工程应用。
经检索：
公开号为CN108531808A的中国专利，提供了一种屈服强度≥690MPa的低屈强比耐候桥梁用结构钢及生产方法，其组分及重量百分比含量为：C：0.04～0.10%，Si：0.01～0.20%，Mn：0.80～1.70%，P≤0.010%，S≤0.005%，Cu：0.20～ 0.55%，Ni：0.40～1.50%，Mo：0.20～0.80%，Cr:0.35～0.70%，Nb： 0.030～0.090%，Ti：0.008～0.030%，Als：0.015～0.060%，N：≤0.0080%， Ca：0.0010～0.0050%，其余为Fe及不可避免的杂质，且C+Nb：0.11～0 .15%；采取控制轧制和控制冷却工艺：冷却速率为10～30℃/s下冷却至100 ～350℃；第三阶段：自然冷却至室温；进行回火，回火温度在180～380℃，并在此温度下保温20~40min，保温时间与成品厚度成正相关关系。该文献所涉及钢的成分体系上采取了低Si高Ni、高Mo的成分设计，其返红温度较低，返红温度较低时的轧态钢板的板形极难控制，尤其是薄规格钢板，并且其回火温度在180～380℃，属于低温回火，一般而言，桥梁钢的回火温度要在400℃以上才能更好的消除应力。
公开号为CN110468349A的中国专利申请，提供了一种抗震高强度耐候桥梁钢板Q690qENHZ35及其生产方法，其组分及重量百分比含量为：C：0.05～0.12%，Si：0.08～0.25%，Mn：0.09～1.45%，P≤0.012%，S≤0.003%，Cu：0.25～ 0.35%，Ni：0.80～1.85%，Mo：0.25～0.80%，Cr:：0.50～1.0%，V：0.040～0.080%，Ti：0.010～0.020%，B：0.0008~0.00135%，其余为Fe及不可避免的杂质；采取预淬火处理+亚温淬火处理+回火处理，但是增加了预淬火处理，导致钢种成本明显增加。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术的缺陷，本发明公开了一种690MPa级低屈强比薄规格耐候桥梁钢，该耐候桥梁钢兼具低屈强比、高低温韧性和高延展性的特点。
本发明的另一目的是提供一种上述690MPa级低屈强比薄规格耐候桥梁钢的制造方法。
技术方案：本发明所述的一种690MPa级低屈强比薄规格耐候桥梁钢，由以下质量百分比的成分组成C：0.05～0.09%、Si：0.21～0.50%、Mn：1.30～1.70%、P：≤0.010%、S：≤0.002%、Nb：0.041～0.070%、Ti：0.010～0.020%、Cu：0.15～0.40%、Ni：0.40～0.80%、Cr：0.40～0.70%、Mo：0.15～0.35%、Alt：0.02～0.04%，余量的Fe及不可避免的杂质。
本发明成分配比的确定是通过改变某些元素的含量和加入可以强化并改善材料力学性能的合金元素来实现的，遵循多元少量的原则，采用控轧控冷+离线淬火+离线回火的方法，获得了厚度规格6~32mm且屈强比≤0.85的钢，其交货状态为淬火+回火处理。
具体而言，本发明成分中钢中碳含量不宜过高，同时降低硫含量并控制耐蚀元素磷含量，确保钢质纯净并具有强韧性。本发明以回火贝氏体为主+少量铁素体的组织类型实现了低屈强比和高低温韧性和高延伸性，各成分及含量的说明如下：
C是钢中不可缺少的提高钢材强度及硬度的元素，对钢组织影响显著。C溶入基体形成间隙固溶体，起到固溶强化的作用，显著增加基体的强度。随着碳含量的增加，钢的抗拉强度和屈服极限会提高而延伸率、冲击韧性则下降，并且当钢材中C含量较高时易加剧产生冷裂纹。因此，本发明C百分含量设定为0.05～0.09%。
Mn是钢中的一种主要元素，锰元素可以提高材料强度，另外Mn元素在钢中还是防止热脆性的主要元素，但是较高含量的Mn极易在钢中产生严重的中心偏析，恶化钢的低温韧性，因此，本发明Mn百分含量设定为1.30～1.70%。
Si元素在钢中主要以很强的固溶强化形式提高钢的强度，也是炼钢脱氧的必要元素，可以提高耐大气腐蚀性能，但明显降低钢的塑性和韧性且显著降低钢的表面涂镀性能，因此，综合考虑强度、韧性、塑性等因素，本发明Si百分含量设定为0.21～0.50%。
P促进锈层非晶态转变，一般而言，Cu、P复合具有最优的耐候效果，是比较经济的耐蚀元素，考虑到P导致低温脆性和裂纹敏感性，在重要焊接结构用耐候钢中，一般限制P的含量，本发明P百分含量控制为≤0.010%。
S含量较高时会降低钢的耐蚀性、低温韧性、Z向性能，本发明S百分含量控制为≤0.002%。
Nb是强碳氮化合物形成元素，能提高钢的奥氏体再结晶温度，奥氏体可以在更高的轧制温度下进行轧制。此外Nb在控制轧制连续冷却过程中的析出强化作用，通过Nb的碳氮化物的应变诱导析出可以钉扎奥氏体晶粒，细化奥氏体晶粒并提高强度及低温韧性。本发明Nb百分含量控制在0.041～0.070%。
Ti能显著提高强度，起到细化晶粒作用，也可提高钢的韧性，适量的Ti可以形成第二项质点，提高金属的韧性，本发明Ti百分含量为0.010～0.020%。
Ni能提高淬透性，具有一定的强化作用，还能显著地改善母材和焊接HAZ的低温韧性，并且能有效阻止Cu的热脆引起的网裂，还能提高钢的耐大气腐蚀性能。本发明Ni百分含量控制在0.40～0.80%。
Cu元素在钢中主要起到固溶强化作用，适量的铜可提高强度而不降低韧性，也可提高钢的耐蚀性，本发明Cu百分含量为0.15～0.40%。
Cr适宜的添加可以提高钢的强度，并显著改善钢的耐候性，本发明Cr 百分含量为0.40～0.70%。
Mo是较强的固溶强化元素，强烈提高淬透性，可明显提高热硬性，并提高回火稳定性，显著降低回火脆性，本发明Mo百分含量为0.15～0.35%。
Al是钢中的主要脱氧元素，Al可以用来阻止晶粒长大，但Al含量过高时将导致Al的氧化物夹杂增加，降低钢的纯净度，不利于钢的韧性。本发明Alt百分含量为0.02～0.04%。
进一步的，该钢的耐大气腐蚀性指数I≥6.0。其中，耐大气腐蚀性指数I=26.01(%Cu)+3.88(%Ni)+1.20(%Cr)+1.49(%Si)+17.28(%P)-7.29(%Cu)(%Ni)-9.10(%Ni)(%P)-33.39(%Cu)2。
对应于上述690MPa级低屈强比薄规格耐候桥梁钢，本发明提供的制造方法其特征在于，工序包括冶炼、连铸、均热、轧制、冷却、离线淬火以及离线回火；
其中，连铸坯在均热工序中加热至中心温度为1160~1230℃；
轧制工序是对除鳞后的连铸坯在单机架中厚板轧机进行往复轧制，采取一阶段轧制方式生产≤12mm厚的钢板，采取两阶段轧制也即再结晶区轧制和未再结晶区轧制生产＞12mm厚的钢板，所述再结晶区轧制的累积变形量为连铸坯厚度的50%以上；
轧制≤12mm厚的钢板，终轧温度控制在810~850℃；
轧制＞12mm厚的钢板，中间坯待温850℃～920℃，待温厚度为成品厚度的3倍以上，到温后进行未再结晶区轧制，终轧温度控制在790~830℃；
冷却工序是自终轧后进行层流冷却，为了保证薄规格钢板的轧态板形良好，返红温度控制在350~550℃，随后空冷至室温；
离线淬火工序中，淬火温度在740～840℃，并在此温度下保温10~50min，且保温时间与成品厚度成正比，随后自然冷却至室温；
离线回火工序中，回火温度在380～450℃，并在此温度下保温20~90min，且保温时间与成品厚度成正比，随后自然冷却至室温。
优选地，制造厚度为6~32mm的成品所采用的连铸坯厚度为150~260mm。
优选地，连铸工序的连铸坯堆冷24h以上，且堆冷的时间随连铸坯的厚度增大而增大，对于260mm的连铸坯，堆冷时间在48h以上。
优选地，连铸坯在均热工序中温度均匀性小于15℃。
优选地，在均热工序中，加热时间≥连铸坯厚度*0.9min/mm。
有益效果：与现有技术相比，本发明通过科学的成分设计及相匹配的控轧控冷+离线淬火+离线回火的制造方法，得到具有低屈强比、高韧性和高延性的6~32mm厚690MPa级低屈强比薄规格耐候桥梁钢。其屈服强度730MPa以上，抗拉强度860MPa以上，成品钢的屈强比小于等于0.85，-40℃Akv在200J以上且纤维断面率在80%以上，延伸率≥15%，钢的性能均匀性良好且钢的板形优异，综合生产成本低，适应于桥梁结构的应用。
附图说明
图1为实施例2中产品的500倍光学金相组织图。显微组织类型为“回火贝氏体”+“铁素体”组织。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明方法进一步详细描述。
实施例1
一种屈服强度690MPa级低屈强比薄规格耐候桥梁钢，其成分以质量百分比计为：C：0.05%、Si：0.38%、Mn：1.70%、P：0.010%、S：0.0010%、Nb：0.045%、Ti：0.015%、Ni：0.40%、Cu：0.20%、Cr：0.50%、Mo：0.35%、Alt：0.02%，余量为Fe及不可避免杂质。
原料通过冶炼、精炼、合金化、钙处理，得到钢水，钢水上板坯连铸，铸坯厚度为150mm，耐大气腐蚀性指数I为6.1。连铸坯堆冷24小时以上，把坯料在1230℃下均热，温度均匀性小于15℃，加热150min后进行除磷，随后进行一阶段轧制，达到最终产品厚度6mm，终轧为830℃。
终轧后进行层流冷却，返红温度为550℃，而后空冷至室温，然后对钢板进行离线淬火，淬火温度在740℃，并在此温度下保温10min。然后再进行离线回火，回火温度在450℃，并在此温度下保温20min。
对控轧控冷+淬火+回火后的试样金相组织进行观察发现，显微组织类型为“回火贝氏体”+“铁素体”组织，材料的屈服强度为756MPa，抗拉强度为900MPa，成品钢屈强比为0.84，-40℃Akv为240J且纤维断面率为95%，延伸率A为15%。
实施例2
一种屈服强度690MPa级低屈强比薄规格耐候桥梁钢，其成分以质量百分比计为：C：0.06%、Si：0.30%、Mn：1.56%、P：0.010%、S：0.0015%、Nb：0.041%、Ti：0.020%、Ni：0.60%、Cu：0.15%、Cr：0.70%、Mo：0.15%、Alt：0.04%，余量为Fe及不可避免杂质。
原料通过冶炼、精炼、合金化、钙处理，得到钢水，钢水上板坯连铸，铸坯厚度为260mm的坯料，耐大气腐蚀性指数I为6.2。连铸坯堆冷48h以上，把坯料在1200℃均热，温度均匀性小于15℃，加热260min后进行除磷，随后进行两阶段轧制。再结晶区轧制温度是1070℃，总变形量为78%，中间坯厚度控制在成品厚度3.5倍。未再结晶区轧制开轧温度为890℃，达到最终产品厚度16mm，终轧温度为820℃。
终轧后进行层流冷却，返红温度为450℃，而后空冷至室温，然后对钢板进行离线淬火，淬火温度在760℃，并在此温度下保温30min。然后再进行离线回火，回火温度在430℃，并在此温度下保温50min。
如图1所示，对控轧控冷+淬火+回火后的试样金相组织进行观察发现，显微组织类型为“回火贝氏体”+“铁素体”组织，材料的屈服强度为748MPa，抗拉强度为901MPa，成品钢屈强比为0.83，-40℃Akv为225J且纤维断面率为95%，延伸率A为15.5%。
实施例3
一种屈服强度690MPa级低屈强比薄规格耐候桥梁钢，其成分以质量百分比计为：C：0.09%、Si：0.21%、Mn：1.30%、P：0.0090%、S：0.0020%、Nb：0.050%、Ti：0.018%、Ni：0.80%、Cu：0.40%、Cr：0.55%、Mo：0.25%、Alt：0.02%，余量为Fe及不可避免杂质。
原料通过冶炼、精炼、合金化、钙处理，得到钢水，钢水上板坯连铸，铸坯厚度为260mm的坯料，耐大气腐蚀性指数I为6.9。铸坯堆冷48h以上，把坯料在1180℃均热，温度均匀性小于15℃，加热234min后进行除磷，随后进行两阶段轧制。再结晶区轧制温度是1050℃，粗轧总变形量为72%，中间坯厚度控制在成品厚度3.0倍。未再结晶区轧制开轧温度为860℃，达到最终产品厚度24mm，终轧温度为810℃。
终轧后进行层流冷却，返红温度为390℃，而后空冷至室温，然后对钢板进行离线淬火，淬火温度在800℃，并在此温度下保温40min。然后再进行离线回火，回火温度在400℃，并在此温度下保温75min。
对控轧控冷+淬火+回火后的试样金相组织进行观察发现，显微组织类型为“回火贝氏体”+“铁素体”组织，材料的屈服强度为738MPa，抗拉强度为879MPa，成品钢屈强比为0.84，-40℃Akv为220J且纤维断面率为90%，延伸率A为16%。
实施例4
一种屈服强度690MPa级低屈强比薄规格耐候桥梁钢，其成分以质量百分比计为：C：0.07%、Si：0.50%、Mn：1.65%、P：0.010%、S：0.0012%、Nb：0.070%、Ti：0.010%、Ni：0.70%、Cu：0.38%、Cr：0.40%、Mo：0.30%、Alt：0.025%，余量为Fe及不可避免杂质。
原料通过冶炼、精炼、合金化、钙处理，得到钢水，钢水上板坯连铸，铸坯厚度为260mm的坯料，耐大气腐蚀性指数I为7.2。铸坯堆冷48h以上，把坯料在1160℃均热，温度均匀性小于15℃，加热234min后进行除磷，随后进行两阶段轧制。再结晶区轧制温度是1030℃，粗轧总变形量为72%，中间坯厚度控制在成品厚度3.0倍。未再结晶区轧制开轧温度为840℃，达到最终产品厚度32mm，终轧温度为790℃。
终轧后进行层流冷却，返红温度为350℃，而后空冷至室温，然后对钢板进行离线淬火，淬火温度在840℃，并在此温度下保温50min。然后再进行离线回火，回火温度在380℃，并在此温度下保温90min。
对控轧控冷+淬火+回火后的试样金相组织进行观察发现，显微组织类型为“回火贝氏体”+“铁素体”组织，材料的屈服强度为730MPa，抗拉强度为890MPa，成品钢屈强比为0.82，-40℃Akv为218J且纤维断面率为90%，延伸率A为17%。
从上述实施例可知，采用中厚板轧机生产的这种690MPa级低屈强比耐候桥梁钢，通过其成分设计辅助控轧控冷+离线淬火+离线回火的制造工艺，有效的降低了薄规格耐候桥梁钢的屈强比，能够保证成品钢的屈强比≤0.85。

Claims (9)

1.一种690MPa级低屈强比薄规格耐候桥梁钢，其特征在于，由以下质量百分比的成分组成：C：0.05～0.09%、Si：0.21～0.50%、Mn：1.30～1.70%、P：≤0.010%、S：≤0.002%、Nb：0.041～0.070%、Ti：0.010～0.020%、Cu：0.15～0.40%、Ni：0.40～0.80%、Cr：0.40～0.70%、Mo：0.15～0.35%、Alt：0.02～0.04%，余量的Fe及不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的690MPa级低屈强比薄规格耐候桥梁钢，其特征在于，金相组织为回火贝氏体+少量铁素体。
3.根据权利要求1所述的690MPa级低屈强比薄规格耐候桥梁钢，其特征在于，6~32mm厚度的钢板的屈强比≤0.85。
4.根据权利要求1所述的690MPa级低屈强比薄规格耐候桥梁钢，其特征在于，耐大气腐蚀性指数I≥6.0。
5.权利要求1-4任一所述690MPa级低屈强比薄规格耐候桥梁钢的制造方法，其特征在于，工序包括冶炼、连铸、均热、轧制、冷却、离线淬火以及离线回火；
其中，连铸坯在均热工序中加热至中心温度为1160~1230℃；
轧制工序是对除鳞后的连铸坯在单机架中厚板轧机进行往复轧制，采取一阶段轧制方式生产≤12mm厚的钢板，采取两阶段轧制也即再结晶区轧制和未再结晶区轧制生产＞12mm厚的钢板，所述再结晶区轧制的累积变形量为连铸坯厚度的50%以上；
轧制≤12mm厚的钢板，终轧温度控制在810~850℃；
轧制＞12mm厚的钢板，中间坯待温850℃～920℃，待温厚度为成品厚度的3倍以上，到温后进行未再结晶区轧制，终轧温度控制在790~830℃；
冷却工序是自终轧后进行层流冷却，返红温度控制在350~550℃，随后空冷至室温；
离线淬火工序中，淬火温度在740～840℃，并在此温度下保温10~50min，且保温时间与成品厚度成正比，随后自然冷却至室温；
离线回火工序中，回火温度在380～450℃，并在此温度下保温20~90min，且保温时间与成品厚度成正比，随后自然冷却至室温。
6.根据权利要求5所述的制造方法，其特征在于，制造厚度为6~32mm的成品所采用的连铸坯厚度为150~260mm。
7.根据权利要求5所述的制造方法，其特征在于，连铸工序的连铸坯堆冷24h以上，且堆冷的时间随连铸坯的厚度增大而增大，对于260mm的连铸坯，堆冷时间在48h以上。
8.根据权利要求5所述的制造方法，其特征在于，连铸坯在均热工序中温度均匀性小于15℃。
9.根据权利要求5所述的制造方法，其特征在于，在均热工序中，加热时间≥连铸坯厚度*0.9min/mm。
CN202011414470.4A 2020-12-03 2020-12-03 一种690MPa级低屈强比薄规格耐候桥梁钢及其制造方法 Active CN112831717B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011414470.4A CN112831717B (zh) 2020-12-03 2020-12-03 一种690MPa级低屈强比薄规格耐候桥梁钢及其制造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011414470.4A CN112831717B (zh) 2020-12-03 2020-12-03 一种690MPa级低屈强比薄规格耐候桥梁钢及其制造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112831717A true CN112831717A (zh) 2021-05-25
CN112831717B CN112831717B (zh) 2022-04-19

Family

ID=75923459

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011414470.4A Active CN112831717B (zh) 2020-12-03 2020-12-03 一种690MPa级低屈强比薄规格耐候桥梁钢及其制造方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112831717B (zh)

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113684417A (zh) * 2021-07-19 2021-11-23 中国科学院金属研究所 一种经济型690MPa级低合金耐蚀耐火钢
CN114032459A (zh) * 2021-10-27 2022-02-11 北京科技大学烟台工业技术研究院 一种屈服强度690MPa级高强韧性低屈强比中厚钢板的制备方法
CN114182165A (zh) * 2021-10-29 2022-03-15 南京钢铁股份有限公司 一种低屈强比高韧性Q500qE桥梁钢及其生产方法
CN114381663A (zh) * 2021-12-16 2022-04-22 南阳汉冶特钢有限公司 一种100mm厚HPS420WZ35耐候桥梁板及其确保性能的生产方法
CN114411059A (zh) * 2022-01-06 2022-04-29 南京钢铁股份有限公司 一种桥梁钢及其制造方法
CN114645201A (zh) * 2022-03-14 2022-06-21 安阳钢铁股份有限公司 一种高韧性Q500qNH桥梁耐候钢板及制造方法
CN114875299A (zh) * 2022-05-25 2022-08-09 湖南华菱湘潭钢铁有限公司 一种q690级高耐蚀高强度近海结构钢的生产方法
CN114959460A (zh) * 2022-05-06 2022-08-30 鞍钢股份有限公司 一种低屈强比易焊接耐候桥梁钢及其制造方法
CN115491604A (zh) * 2022-09-27 2022-12-20 包头钢铁（集团）有限责任公司 一种屈服强度500MPa稀土耐候桥梁钢及其制造方法
CN115852120A (zh) * 2022-11-29 2023-03-28 南京钢铁股份有限公司 一种厚度≤50mm的P690QL2钢板的生产方法
CN116145034A (zh) * 2023-01-03 2023-05-23 南京钢铁股份有限公司 一种耐海洋大气腐蚀的结构用345MPa级钢板的制造方法
CN116607076A (zh) * 2023-05-27 2023-08-18 湖南华菱湘潭钢铁有限公司 一种薄规格低屈强比690MPa级海洋工程用钢及制造方法
CN117165831A (zh) * 2023-11-02 2023-12-05 江苏省沙钢钢铁研究院有限公司 桥梁钢板及其柔性化生产方法
WO2024016419A1 (zh) * 2022-07-22 2024-01-25 南京钢铁股份有限公司 一种低屈强比耐候桥梁钢及制备方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003049236A (ja) * 2001-08-06 2003-02-21 Nippon Steel Corp 溶接熱影響部靱性および耐候性に優れた橋梁用高強度鋼およびその製造方法
CN102168229A (zh) * 2010-02-25 2011-08-31 宝山钢铁股份有限公司 耐候钢板及其制造方法
CN104711490A (zh) * 2015-01-16 2015-06-17 东北大学 一种低屈强比高性能桥梁钢及其制造方法
KR20150075004A (ko) * 2013-12-24 2015-07-02 주식회사 포스코 용접열영향부 인성이 우수한 초고강도 용접구조용 강재 및 이의 제조방법
CN108531808A (zh) * 2018-05-07 2018-09-14 武汉钢铁有限公司 一种屈服强度≥690MPa的低屈强比耐候桥梁用结构钢及生产方法
CN108546866A (zh) * 2018-04-04 2018-09-18 首钢集团有限公司 一种690MPa级高韧性结构钢的生产方法
CN109628836A (zh) * 2019-01-02 2019-04-16 北京科技大学 一种高强度建筑结构用抗震耐火钢及其制备方法
CN110205554A (zh) * 2019-06-28 2019-09-06 东北大学 690MPa级抗震耐火耐候建筑结构用钢及其制备方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003049236A (ja) * 2001-08-06 2003-02-21 Nippon Steel Corp 溶接熱影響部靱性および耐候性に優れた橋梁用高強度鋼およびその製造方法
CN102168229A (zh) * 2010-02-25 2011-08-31 宝山钢铁股份有限公司 耐候钢板及其制造方法
KR20150075004A (ko) * 2013-12-24 2015-07-02 주식회사 포스코 용접열영향부 인성이 우수한 초고강도 용접구조용 강재 및 이의 제조방법
CN104711490A (zh) * 2015-01-16 2015-06-17 东北大学 一种低屈强比高性能桥梁钢及其制造方法
CN108546866A (zh) * 2018-04-04 2018-09-18 首钢集团有限公司 一种690MPa级高韧性结构钢的生产方法
CN108531808A (zh) * 2018-05-07 2018-09-14 武汉钢铁有限公司 一种屈服强度≥690MPa的低屈强比耐候桥梁用结构钢及生产方法
CN109628836A (zh) * 2019-01-02 2019-04-16 北京科技大学 一种高强度建筑结构用抗震耐火钢及其制备方法
CN110205554A (zh) * 2019-06-28 2019-09-06 东北大学 690MPa级抗震耐火耐候建筑结构用钢及其制备方法

Cited By (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113684417A (zh) * 2021-07-19 2021-11-23 中国科学院金属研究所 一种经济型690MPa级低合金耐蚀耐火钢
CN114032459B (zh) * 2021-10-27 2022-10-11 北京科技大学烟台工业技术研究院 一种屈服强度690MPa级高强韧性低屈强比中厚钢板的制备方法
CN114032459A (zh) * 2021-10-27 2022-02-11 北京科技大学烟台工业技术研究院 一种屈服强度690MPa级高强韧性低屈强比中厚钢板的制备方法
CN114182165A (zh) * 2021-10-29 2022-03-15 南京钢铁股份有限公司 一种低屈强比高韧性Q500qE桥梁钢及其生产方法
CN114381663A (zh) * 2021-12-16 2022-04-22 南阳汉冶特钢有限公司 一种100mm厚HPS420WZ35耐候桥梁板及其确保性能的生产方法
CN114411059A (zh) * 2022-01-06 2022-04-29 南京钢铁股份有限公司 一种桥梁钢及其制造方法
CN114645201A (zh) * 2022-03-14 2022-06-21 安阳钢铁股份有限公司 一种高韧性Q500qNH桥梁耐候钢板及制造方法
CN114645201B (zh) * 2022-03-14 2023-05-05 安阳钢铁股份有限公司 一种高韧性Q500qNH桥梁耐候钢板及制造方法
CN114959460B (zh) * 2022-05-06 2023-10-20 鞍钢股份有限公司 一种低屈强比易焊接耐候桥梁钢及其制造方法
CN114959460A (zh) * 2022-05-06 2022-08-30 鞍钢股份有限公司 一种低屈强比易焊接耐候桥梁钢及其制造方法
WO2023212972A1 (zh) * 2022-05-06 2023-11-09 鞍钢股份有限公司 一种低屈强比易焊接耐候桥梁钢及其制造方法
CN114875299A (zh) * 2022-05-25 2022-08-09 湖南华菱湘潭钢铁有限公司 一种q690级高耐蚀高强度近海结构钢的生产方法
WO2024016419A1 (zh) * 2022-07-22 2024-01-25 南京钢铁股份有限公司 一种低屈强比耐候桥梁钢及制备方法
CN115491604A (zh) * 2022-09-27 2022-12-20 包头钢铁（集团）有限责任公司 一种屈服强度500MPa稀土耐候桥梁钢及其制造方法
CN115852120A (zh) * 2022-11-29 2023-03-28 南京钢铁股份有限公司 一种厚度≤50mm的P690QL2钢板的生产方法
CN116145034A (zh) * 2023-01-03 2023-05-23 南京钢铁股份有限公司 一种耐海洋大气腐蚀的结构用345MPa级钢板的制造方法
CN116607076A (zh) * 2023-05-27 2023-08-18 湖南华菱湘潭钢铁有限公司 一种薄规格低屈强比690MPa级海洋工程用钢及制造方法
CN117165831A (zh) * 2023-11-02 2023-12-05 江苏省沙钢钢铁研究院有限公司 桥梁钢板及其柔性化生产方法
CN117165831B (zh) * 2023-11-02 2024-01-30 江苏省沙钢钢铁研究院有限公司 桥梁钢板及其柔性化生产方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN112831717B (zh) 2022-04-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112831717B (zh) 一种690MPa级低屈强比薄规格耐候桥梁钢及其制造方法
CN111455287B (zh) 一种500MPa级低屈强比耐候桥梁钢及其制造方法
CN108531808B (zh) 一种屈服强度≥690MPa的低屈强比耐候桥梁用结构钢及生产方法
CN103352167B (zh) 一种低屈强比高强度桥梁用钢及其制造方法
CN102876999B (zh) 一种调质型低温压力容器用钢板及其制备方法
CN113957346B (zh) 一种屈服强度不小于500MPa高性能桥梁钢及其制备方法和应用
CN111235464B (zh) 一种钛微合金化经济型高强耐候钢及其生产方法
CN107841689A (zh) 一种耐候钢板及其制造方法
CN114411059A (zh) 一种桥梁钢及其制造方法
KR20240099374A (ko) 내후성이 우수한 고강도 스틸 및 이의 제조방법
CN114892082A (zh) 一种大厚度460MPa级海洋工程用钢板及其生产方法
CN115386805A (zh) 一种低屈强比高韧性桥梁耐候钢及其制造方法
CN113846269B (zh) 一种具有高强塑性冷轧高耐候钢板及其制备方法
CN114480962A (zh) 一种620MPa级煤矿液压支架用钢及其制造方法
CN103614630A (zh) 一种高强桥梁用钢及其制备方法
CN114381658A (zh) 一种800MPa级低焊接裂纹敏感性钢板及其制造方法
CN116875902A (zh) 一种船舶用耐磨蚀钢板及制造方法
CN115341141A (zh) 一种低屈强比耐候桥梁钢及制备方法
CN116043113A (zh) 一种tmcp工艺生产的焊前免预热桥梁钢及其制备方法
CN110846570A (zh) 一种高韧性q460级高强度钢板及其制造方法
CN114000034B (zh) 一种低屈强比高强贝氏体钢轨及其生产方法
CN115558851A (zh) 一种370MPa级别工程结构用热轧钢板及其制造方法
CN115491607A (zh) 一种耐海洋大气腐蚀的结构用钢板及制备方法
CN114480976A (zh) 一种高温轧制Q420qE桥梁结构钢板及其生产方法
CN118147512A (zh) 一种非微合金hrb400e热轧带肋钢筋普速棒材

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant