[发明专利]600MPa级高强度低屈强比结构钢板及其制造方法

说明书

本发明公开了一种600MPa级高强度低屈强比结构钢板及其制造方法，其化学成分重量含量为：C：0.03～0.07％、Si：0.10～0.25％、Mn：1.0～1.7％、P≤0.010％、S≤0.008％、Nb：0.02～0.035％、Ni：0.10～0.20％、Ti：0.010～0.020％、Mo：0.10～0.20％、B：0.003～0.008％，Alt(总铝)：0.020～0.050％，余量为Fe及不可避免的杂质。该结构钢板的制造方法包括如下步骤：1)元素冶炼，得到该结构钢板化学成分范围内的钢水；2)连铸：采用长水口保护浇铸且进行氩封，铸坯厚度250mm，最大拉速0.7～1.0m/min；3)轧制：加热后进行控制轧制，粗轧采用高温大压下率，轧制道次6～8道次；精轧在奥氏体非再结晶区间轧制，轧制道次为8～10道次；采用ACC控制冷却。所得钢板的屈服强度≥600MPa，屈强比R_eL/R_m≤0.82，‑40℃冲击功≥120J，满足了当前工程结构对高强度低屈强比钢的需求。

技术领域

本发明涉及一种结构钢板，特别是指一种600MPa级高强度低屈强比结构钢板及其制造方法。

背景技术

当前，随着桥梁大型化、高速化、重载化以及建筑高层化，对建造结构用钢的性能要求越来越高，高强度、高韧性以及低屈强比已经成为发展方向。提高强度，可有效减少用钢量，降低结构重量和制造成本；提高韧性，可有效避免钢在不同服役条件下发生脆性断裂；降低屈强比，有利于提高钢发生塑性形变的时间点(屈服点)与钢发生断裂的时间点之间的应力差，延长建筑物发生破坏的准备时间，提高结构安全性。

美国专利US6056833公开了一种热机械轧制高强度低屈强比耐大气腐蚀钢，其化学成分重量百分比为：C：0.08～0.12％、Mn：0.80～1.35％、Si：0.30～0.65％、Mo：0.08～0.35％、V：0.06～0.14％、Cu：0.20～0.40％、Cr：0.30～0.70％、Ni≤0.50％、Nb≤0.04％、Ti≤0.02％、S≤0.01％、P≤0.02％、N：1～14ppm，余量为Fe和微量杂质。钢的屈服强度为490MPa，屈强比为0.85。该专利加入的合金含量较高，强度偏低且屈强比较高。

中国专利文献CN105506507A公开了一种经济型低屈强比结构钢，其化学成分重量百分比为：C：0.0005～0.02％、Si：0.30～0.50％、Mn：1.50～1.80％、Nb：0.02～0.04％、Ti：0.005～0.030％、Cr：0.10～0.30％、Ni：0.10～0.20％、Als：0.010～0.070％，余量为Fe及不可避免的杂质。该钢采用TMCP工艺生产，尽管屈强比≤0.75，但强度较低，抗拉强度≥600MPa，屈服强度≥400MPa。

中国专利文献CN102011068A公开了一种800MPa级低屈强比结构钢板及其生产方法，该钢的化学成分重量百分比为：C：0.045～0.075％、Si：0.30～0.55％、Mn：1.55～1.95％、P≤0.01％、S≤0.0025％、Alt：0.012～0.035％、Cr：0.15～0.25％、Mo：0.15～0.30％、Cu：0.20～0.40％、Nb：0.008～0.03％、Ti：0.008～0.030％、Ni：0.20～0.40％、V：0.008～0.0015％、B：0.008～0.0015％，余量为Fe及不可避免杂质。该钢采用TMCP+回火热处理的工艺路线生产，回火热处理后屈服强度≥550MPa，抗拉强度≥800MPa，延伸率为16～19％，屈强比≤0.70。尽管回火后屈强比较低，但轧态的屈强比≥0.85，需增加回火热处理工序，影响生产效率。此外，该钢添加了较多的贵重合金元素，成本较高。

综上所述，现有各种低屈强比结构钢存在屈服强度较低、屈强比较高、添加贵重合金元素较多以及工序复杂、制造成本高等诸多不足。要同时实现屈服强度≥600MPa，屈强比≤0.82且-40℃冲击功≥120J的综合性能要求，现有工艺路线和设计难以满足。亟需开发出一种低成本的、适用于稳定工业化生产的高强度低屈强比钢板，以满足行业发展的需求。

发明内容