[发明专利]一种100mm厚HPS420WZ35耐候桥梁板及其确保性能的生产方法

说明书

本发明公开了一种100mm厚HPS420WZ35耐候桥梁板及其确保性能的生产方法，其包括如下化学成分：C、Si、Mn、P、S、Als、Nb、Cr、Mo、V、Ni、Cu、Ti、B、Sn及N，其它为Fe和残留元素，生产方法通过以下步骤来实现：坯料选择、钢坯处理、钢坯加热、钢坯轧制、钢板控冷、钢板矫直及钢板缓冷。成分设计方面：通过控制C、Mn等强化元素含量，有利于减轻偏析、提高焊接性能；通过添加Mo、Cr等合金元素，增加100mm特厚板冷却过程的淬透能力，利于获得细小均匀的B组织，提高强度。本发明获得的厚度为100mm的HPS420WZ35耐候桥梁板组织为细小、均匀B+F+P三相组织，强度及低温冲击韧性匹配，综合性能优异。

技术领域

本发明属于宽厚板生产领域，具体涉及一种100mm厚HPS420WZ35耐候桥梁板及其确保性能的生产方法。

背景技术

随着桥梁用结构钢的快速发展及跨海钢桥的建设需求，使用环境越来越苛刻，要求具备良好的焊接性能、良好的耐大气腐蚀性能和优异的低温韧性及强韧性匹配等。在对钢材提高强和厚度的同时，也希望开发出既能满足高强度韧性的同时，又具有良好焊接性能的钢板。

发明内容

针对上述问题，本发明经过多次试验，获得了一种100mm厚HPS420WZ35耐候桥梁板，采用特殊成分设计及控轧控冷工艺，重点解决了特厚高强板TMCP保性能难度大的问题。且通过该生产方法，所述耐候桥梁钢强度适中，低温冲击韧性能、焊接性能、耐大气腐蚀性能等综合性能优异，可广泛应用于桥梁主体结构建设。

本发明的另一目的在于提供一种100mm厚HPS420WZ35耐候桥梁板确保性能的生产方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种100mm厚HPS420WZ35耐候桥梁板，包含如下质量百分比的化学成分(单位，wt％)：C≤0.08；S≤0.30；Mn≤1.1；P≤0.010；S≤0.005；Als 0.020～0.040；Nb 0.045～0.065；Cr 0.50～0.60；Mo 0.20～0.30；V 0.050～0.060；Ni 0.40～0.60；Cu 0.25～0.40；Ti≤0.020；B≤0.0003；Sn≤0.02；N≤0.015，其它为Fe和残留元素；组织为细小、均匀的B+F+P三相组织。

本发明提供的一种100mm厚HPS420WZ35耐候桥梁板确保性能的生产方法，通过以下步骤来实现：

1)坯料选择：为保证粗轧过程充分细化奥氏体再结晶区域的晶粒尺寸，压合内部微缺陷，粗轧阶段累计压下量≥150mm，即钢坯厚度≥300mm，保证压缩比＞3.0；

2)钢坯处理：为保证钢坯除鳞后表面温度均匀，需提高钢坯质量，即清除钢坯表面原始氧化铁，并刷抗氧化涂料；

3)钢坯加热：为防止奥氏体组织过分长大，同时保证合金元素的充分固溶，采用低温、长时间加热工艺策略，加热温度1050～1150℃，总加热时间为每厘米厚的钢坯加热14～16min；

4)钢坯轧制：为获得细小的奥氏体组织，钢坯轧制过程分为粗轧过程、晾钢过程以及精轧过程等三个过程。粗轧过程，在高温条件下采用大压下量快速轧制，开轧温度≥950℃～1050℃、道次压下量≥20mm；晾钢过程，通过晾温，将奥氏体完全进入未再结晶区域，防止奥氏体回复、长大，晾钢厚度≥150mm，晾钢时间≥1min；精轧过程：开轧温度≤950℃～920℃、终轧温度≥900℃、道次压下量≥10mm；

5)钢板控冷：为实现钢板厚度方向性能均匀，分两阶段控冷，具体控冷方法：首次入水温度≥850℃、一次返红温度700～750℃、二次返红温度500～550℃、总冷却时间≤90s；

6)钢板矫直：为释放温度及组织应力，获得良好的板型，矫直结束温度≤500℃～350℃；

7)钢板缓冷：为进一步释放组织应力，钢板矫直后需在保温坑中缓冷，入垛温度≥300℃。