[发明专利]特厚桥梁用结构钢板Q345qDZ35钢及其生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及到钢材，具体涉及到一种特厚桥梁用结构钢板Q345qDZ35钢板及其生产方法。

技术背景

目前高性能桥梁钢的国内市场需求铁路桥以Q345q系列为主，在性能使用方面主要表现为强度等级与韧性不断提高，焊接性能持续改善，特别地钢板的厚度亦逐步提高。关于厚度在100mm以上的保性能、保探伤Q345q系列桥梁用结构钢板以其生产难度大、工艺装备要求特殊等原因无法生产，国标暂无相关性能标准。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种特厚厚度为130mm～150m的保性能、保探伤的特厚桥梁用结构钢板Q345qDZ35钢板及其生产方法。

一种特厚桥梁用结构钢板Q345qDZ35钢板，化学成分及质量百分比 (单位，wt%)如下：C：0.10～0.18、Si：0.20～0.50、Mn：1.30～1.60、P：≤0.018、S：≤0.005、微合金化元素Nb ：0.030～0.060、Ti：0.015～0.030、（Nb+Ti）：≤0.12、Als：≤0.020～0.050，其它为Fe和残留元素。

上述特厚桥梁用结构钢板Q345qDZ35钢板中，所述碳当量[CEV= C+Mn/6+(Cr+Mo十V)/5+(Ni+Cu)/15]：≤0.43。

上述化学元素的作用分析如下：C：是钢中最基础的强化元素，提高强度，但C影响钢的焊接性能和影响韧性。综合考虑，碳的含量尽量控制的低一些。Si：是固溶强化元素，对提高钢板的强度有利。Mn：是固溶强化元素，对提高钢板的强度和韧性均有利。P：对焊接不利，且具有一定的冷脆性，在本钢种中属于有害元素，应控制的尽量低。S：易形成MnS类夹杂物，具有一定的热脆性，在本钢种中属于有害元素，应控制的尽量低。Nb：在钢中能够与C、N结合，形成微细碳化物或碳氮化物，能起细化晶粒和弥散强化作用，从而达到有效提高钢材的强韧性的综合效果。Ti：在钢种能够与C结合形成TiC，起到细化晶粒、降低钢的过热倾向性。Ni:适量的加入可以有效提高钢板的低温冲击韧性。Al：可以起到细化晶粒强化作用。Cr：能在钢表面形成致密的氧化膜，提高钢的钝化能力；同时可以提高钢的淬透性。所述保性能、保探伤桥梁用结构钢板Q345qDZ35钢板的厚度为130～150mm。

上述特厚桥梁用结构钢板Q345qDZ35钢板的生产方法，包括如下步骤：

a. 转炉冶炼：在所述转炉冶炼中，出钢碳≥0.06%,出钢P≤0.012%，S≤0.005%；点吹次数不得大于2次，避免出钢过程下渣；

b. LF精炼：在所述LF精炼中，采取大渣量进行造渣，确保白渣保持时间控制在15min以上；

c. 真空精炼：在所述真空精炼中，在≤67Pa下的保压时间按≥18min进行控制；

d. 浇铸：在所述浇铸中，采用断面为780mm的38吨水冷模铸锭浇铸，浇铸前，软吹氩时间必须保证≥5min；吹氩至温度符合浇注温度要求后，关闭氩气镇静5min后开浇，浇铸温度按照1550～1555℃进行控制，钢锭脱模后入缓冷坑缓冷32小时；

e. 加热：在所述加热中，均热坑的保温温度控制在1220℃～1300℃；

f. 轧制：在所述轧制中，采用CR方式轧制，开轧温度1000℃～1150℃；一阶段终轧温度在＞950℃，单道次压下量40mm～70mm，二阶段开轧温度在＜900℃，晾钢厚度为成品厚度+（60～80）mm，二阶段采取小压下轧制，精轧累计压下率＞45%，终轧温度≤860℃；

g.控冷：在所述控冷中，返红温度＜760℃，分多次冷却，冷速控制在1～6℃/s；

h.缓冷：在所述缓冷中，钢板入缓冷坑温度≥450℃；堆冷时间≥72小时；

i.热处理：在所述热处理中，采用正火+风冷工艺，正火温度900～960℃，保温时间1.8～2.4min/cm。

本发明通过多元复合微合金元素的化学成分设计，LF+VD工艺来保证钢质的洁净度，达到各类夹杂物级别总和不超过2.0，通过控轧控冷+正火处理使钢的晶粒度达到8.0～10.0级，通过上述等措施的有效实施，成功地生产出了130mm～150mm特厚保探伤、保力学性能的Q345qDZ35桥梁用结构钢板。对铁水预处理到钢板热处理整个生产过程，制订了严格的工艺点控制标准，并严格执行，产品的实物质量性能富余量较大，其中屈服富余量在30～70Mpa，抗拉富余量在30～60Mpa，伸长率富余量为5～10%，冲击性能以及Z向性能均匀、且富裕量大。

附图说明