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申请/专利权人：南阳汉冶特钢有限公司

摘要：本发明公开一种高强韧性桥梁结构钢Q550qFNH中厚板及其生产方法，其厚度为大于70mm，包含如下质量百分比的化学成分：C：0.08～0.11%、Si：0.20～0.40%、Mn：1.35～1.50%、P：≤0.010%、S：≤0.005%、Cu:0.25～0.55%，Ni：0.30～0.45%，Cr:0.45～0.70%，Nb:0.030～0.050%，V：0.05‑0.07%，Als：≤0.050%，其它为Fe和残留元素。与现有技术相比，本发明制得的钢板强度高、低温韧性优良、加工性能和焊接性能好，广泛应用于桥梁建设等领域。

主权项：一种高强韧性桥梁结构钢Q550qFNH中厚板，其特征在于：其厚度为大于70mm，包含如下质量百分比的化学成分：C：0.08～0.11%、Si：0.20～0.40%、Mn：1.35～1.50%、P：≤0.010%、S：≤0.005%、Cu:0.25 ～0.55%，Ni：0.30～0.45%，Cr:0.45～0.70%，Nb:0.030～0.050%，V：0.05‑0.07%，Als：≤0.050%，其它为Fe和残留元素；碳当量[Ceq=C+Mn6+Cr+Mo+V5+Ni+Cu15]：≤0.55%。

全文数据：一种高强韧性桥梁结构钢Q550qFNH中厚板及其生产方法技术领域[0001]本发明涉及中厚钢板生产技术领域，具体涉及到一种高强韧性桥梁结构钢Q550qFNH中厚板及其生产方法。背景技术[0002]Q550qFNH属于GBT714-2015中调质状态交货的高屈服强度结构钢，其具有强度高、低温韧性优良、加工性能和焊接性能好、耐大气腐蚀等特点。随着桥梁建设的快速发展，耐候桥梁钢成为桥梁钢的重要发展方向，在提高桥梁强度、跨度的同时，大幅降低了后期的维护成本，使得此类高强度耐候钢的用量增加。发明内容[0003]为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种高强韧性桥梁结构钢Q550qFNH中厚板，强度高、低温韧性优良、加工性能和焊接性能好，广泛应用于桥梁建设等领域。[0004]本发明的另一目的是提供一种高强韧性桥梁结构钢Q550qFNH中厚板的生产方法。[0005]为达到上述目的，本发明采取的技术方案是：一种高强韧性桥梁结构钢Q550qFNH中厚板，其厚度为大于70mm，包含如下质量百分比的化学成分:C:0.08〜0.11%、Si:0.20〜0·40%、Mn:1·35〜1·50%、P:彡0·010%、S:彡0·005%、Cu:0·25〜0·55%，Ni:0·30〜0·45%，Cr:0·45〜0·70%，Nb:0·030〜0·050%，V:0·05-0·07%，Als:彡0·050%，其它为Fe和残留元素；碳当量[Ceq=C+Mn6+Cr+Mo+V5+Ni+Cu15]:彡0·55%。[0006]一种高强韧性桥梁结构钢Q550qFNH中厚板的生产方法，其特征在于包括以下步骤:KR铁水预处理、转炉冶炼、LF精炼、真空精炼、浇注、铸坯加热、乳制、快速冷却矫直、缓冷及热处理。[0007]通过上述技术方案可得知，合理的化学成分设计，LF+VD工艺来保证钢质的洁净度，并通过加热、乳制及正火处理等工艺有效实施，成功地研制出了厚度在70mm以上保性能、保探伤高强韧性Q550qFNH优质桥梁结构钢板，其屈服强度控制在552〜620MPa，抗拉强度控制在675〜790MPa;伸长率控制在19%-25%;V型-60°C纵向冲击功控制在180〜315J，完全达到Q550qFNH标准要求，焊接裂纹敏感系数PcmSO.22，耐腐蚀指数多6.0。具体实施方式[0008]本发明采用KR铁水预处理、转炉冶炼、浇注，宽厚板乳机乳制的方法生产Q550qFNH优质桥梁结构钢板，其工艺流程为:KR铁水预处理、顶底复吹转炉、LF炉精炼、真空脱气处理、铸坯堆冷24—60小时、推钢式加热炉均热炉、乳机、ACC层流冷却、11辊热矫直机、堆冷、精整、外检、探伤、入库。[0009]下面结合实施例，对本发明的技术特征作进一步描述。[0010]本发明的实施例为生产一种高强韧性桥梁结构钢Q550qFNH中厚板，其厚度为大于75mm，包含如下质量百分比的化学成分：C:0.08〜0.11%、Si:0.20〜0.40%、Mn:1.35〜I·50%、P:彡O·010%、S:彡O·005%、Cu:O·25〜O·55%，Ni:O·30〜O·45%，Cr:O·45〜O·70%，Nb:0·030〜0·050%，V:0·05-0·07%，Als:彡0·050%，其它为Fe和残留元素；碳当量[Ceq=C+Mn6+Cr+Mo+V5+Ni+Cu15]:彡0·55%。[0011]上述实施例按照以下工艺流程来实现制造：KR铁水预处理:到站铁水必须除去浮渣，保证浮渣层厚度20mm，铁水经KR搅拌脱硫后保证铁水0.005%，保证脱硫周期30min、脱硫温降25°C;转炉冶炼:入炉铁水SSO.005%、P彡0.050%，铁水温度彡1270°C，铁水装入量误差按土11来控制，废钢严格采用优质边角料，造渣碱度R按2.5-4.0控制，出钢碳多0.04%，出钢PS0.010%，S彡0.010%;避免出钢过程下渣；LF精炼:精炼过程中全程吹氩，吹氩强度根据不同环节需要进行调节。加入精炼渣料，采取大渣量进行造渣，确保白渣保持时间多20min，离站前加入I丐线；真空精炼:VD真空度必须达到67Pa以下，保压时间必须彡13min，破真空后软吹2-5min或不吹，软吹过程中钢水不得裸露，正常在线包抽真空时间：（抽真空前钢水温度一目标离站温度1.7mi，覆盖剂保证铺满钢液面，加覆盖剂前必须关闭氩气，上钢温度1565±15°C;浇铸:浇钢前保证铸机设备状况良好，中包过热度15±10°C，拉速:0.7mmin，浇钢要求保护浇铸，浇注过程中必须保证钢液面不见红，浇钢过程中合理控制塞棒吹氩量，保证结晶器液面稳定；铸坯加热：预热段温度850-1050°C，加热段温度1220-1260°C，保温段温度1200-1240°C，加热速度ll_14mincm;乳制:结合炼钢化学成分，为防止混晶和晶粒粗大，同时为热处理提供较细小的原始晶粒度，采用两阶段乳制，一阶段采取“高温、低速、大压下”，开乳温度ll〇〇°C〜1150°C，一阶段终乳温度在多980°C，中间坯待温厚度为成品的2〜2.5倍，进而确保精乳阶段足够的累计压下量，二阶段开乳温度930°C，累计压下率多50%，以增加奥氏体晶界有效面积，为细化奥氏体晶粒提供更多的形核点，终乳温度760〜840°C;快速冷却矫直:为了获得较好的内部控乳组织，为钢板后续调质做好内部晶粒保证，乳后采用层流冷却进行快速冷却，冷却速度控制在多l〇°CS，返红温度在640〜690°C之间，然后送往矫直机矫直，保证良好的板型；堆冷:钢板矫直后及时下线堆冷，堆冷温度多300°C，堆冷时间多24h。通过缓冷，以避免内部应力来不及释放产生内裂，同时进一步促使钢板内部有害气体溢出；热处理:淬火温度940±30°C，保温时间为T=I.5-2.5minmm，回火温度为660±30°C，保温时间为T=3·0-4·5minmm;对上述实施例得到的钢板进行机械力学性能分析厚，得到的机械力学性能按GBT714-2015执行，见下表：通过上述实施例试生产70mm以上Q550qFNH共60批，各项性能指标均达到标准要求且富余量较大，其中屈服强度控制在552〜620MPa，抗拉强度控制在675〜790MPa;伸长率控制在19%-25%;V型-60°C纵向冲击功控制在180〜315J，完全达到Q550qFNH标准要求，焊接裂纹敏感系数PcmSO·22，耐腐蚀指数彡6·0〇[0012]对上述60批Q550qFNH钢板进行外检及探伤：对研制的钢板严格外检，正品率100%，按ENl0160进行探伤，其中达到S2E3标准的比例为90%，达到SIE1标准的比例为100%，达到了预期效果。[0013]以上所描述的仅为本发明的较佳实施例，上述具体实施例不是对本发明的限制，凡本领域的普通技术人员根据以上描述所做的润饰、修改或等同替换，均属于本发明的保护范围。

权利要求：1.一种高强韧性桥梁结构钢Q550qFNH中厚板，其特征在于:其厚度为大于70mm，包含如下质量百分比的化学成分:0.08〜0.11%、3丨：0.20〜0.40%、]«11:1.35〜1.50%、？：彡0.010%、S:0.005%、Cu:0.25〜0.55%，Ni:0.30〜0.45%，Cr:0.45〜0.70%，Nb:0.030〜0·050%，V:0·05-0·07%，Als:彡0·050%，其它为Fe和残留元素；碳当量[Ceq=C+Mn6+Cr+Mo+V5+Ni+Cu15]:彡0.55%。2.—种高强韧性桥梁结构钢Q550qFNH中厚板的生产方法，其特征在于包括以下步骤：1KR铁水预处理:到站铁水必须除去浮渣，保证浮渣层厚度彡20mm，铁水经KR搅拌脱硫后保证铁水S0.005%，保证脱硫周期30min、脱硫温降25C;2转炉冶炼:入炉铁水SSO.005%、P彡0.050%，铁水温度彡1270°C，铁水装入量误差按±11来控制，废钢严格采用优质边角料，造渣碱度R按2.5-4.0控制，出钢碳多0.04%，出钢P彡0.010%，S彡0.010%;避免出钢过程下渣；3LF精炼:精炼过程中全程吹氩，吹氩强度根据不同环节需要进行调节，加入精炼渣料，采取大渣量进行造渣，确保白渣保持时间^20min，离站前加入I丐线；4真空精炼：VD真空度必须达到67Pa以下，保压时间必须彡13min，破真空后软吹2-5min或不吹，软吹过程中钢水不得裸露，正常在线包抽真空时间：（抽真空前钢水温度一目标离站温度1.7mi，覆盖剂保证铺满钢液面，加覆盖剂前必须关闭氩气，上钢温度1565土15。。；5浇铸:浇钢前保证铸机设备状况良好，中包过热度15±10°C，拉速:0.7mmin，浇钢要求保护浇铸，浇注过程中必须保证钢液面不见红，浇钢过程中合理控制塞棒吹氩量，保证结晶器液面稳定；6铸坯加热:预热段温度850-1050°C，加热段温度1220-1260°C，保温段温度1200-1240°C，加热速度ll_14mincm;7乳制:结合炼钢化学成分，为防止混晶和晶粒粗大，同时为热处理提供较细小的原始晶粒度，采用两阶段乳制，一阶段采取“高温、低速、大压下”，开乳温度ll〇〇°C〜1150°C，一阶段终乳温度在多980°C，中间坯待温厚度为成品的2〜2.5倍，进而确保精乳阶段足够的累计压下量，二阶段开乳温度930°C，累计压下率多50%，以增加奥氏体晶界有效面积，为细化奥氏体晶粒提供更多的形核点，终乳温度760〜840°C;8快速冷却矫直:为了获得较好的内部控乳组织，为钢板后续调质做好内部晶粒保证，乳后采用层流冷却进行快速冷却，冷却速度控制在多l〇°CS，返红温度在640〜690°C之间，然后送往矫直机矫直，保证良好的板型；9堆冷:钢板矫直后及时下线堆冷，堆冷温度多300°C，堆冷时间多24h;通过缓冷，以避免内部应力来不及释放产生内裂，同时进一步促使钢板内部有害气体溢出；10热处理：淬火温度940±30°C，保温时间为T=I.5-2.5minmm，回火温度为660±30°C，保温时间为T=3.〇-4.5minmm。

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