一种低成本370MPa级耐候桥梁钢板生产方法与流程

本发明涉及钢铁冶炼，具体的，涉及一种低成本370mpa级耐候桥梁钢板生产方法。

背景技术：

1、桥梁钢主要应用于铁路桥梁、公路桥梁和跨海大桥等领域。随着工业技术和国民经济的不断发展，我国桥梁钢的强度等级与韧性不断提高，焊接性能持续改善，桥梁钢的使用厚度逐步增加。为了进一步顺应时代发展要求，耐候桥梁钢将是我国桥梁钢发展的主要方向。

2、耐候桥梁钢相较普通桥梁钢，具有良好的耐大气腐蚀性能。其不需要涂装便可在空气中裸露使用。耐候桥梁钢降低了桥梁服役过程中维修养护的要求，大大减少了维护的直接费用和中断交通的间接费用，增加了使用的经济性。但是为了满足耐候要求，耐候桥梁钢中必须添加较多的合金元素。合金成本的增加导致购买耐候桥梁钢的单项投资要略高于同等级的普通桥梁钢，这一点很难为市场接受，以致成为目前市场上耐候桥梁钢推广受阻的重要原因。并且，耐候桥梁钢中的多种合金元素会降低耐候桥梁钢的韧性和焊接性能，增大屈强比。因此，亟需开发出一种低成本高性能耐候桥梁钢的生产方法。

技术实现思路

1、本发明提出一种低成本370mpa级耐候桥梁钢板生产方法，解决了相关技术中耐候桥梁钢生产成本较高、韧性较差的问题。

2、本发明的技术方案如下：

3、本发明提出一种低成本370mpa级耐候桥梁钢板生产方法，包括以下步骤：铁水经预处理后，依次经过转炉冶炼、lf精炼、连铸、板坯缓冷、板坯加热、粗轧、精轧和钢板缓冷，得到耐候桥梁钢板，所述粗轧时，开轧温度为≥1090℃，终轧温度为≥1000℃，轧制道次为6~9道，压下率逐道次增加，至少有3个道次的压下率为20%~34%。

4、作为进一步的技术方案，所述粗轧时，当所述耐候桥梁钢板的厚度规格为≤12mm时，至少有3个道次的压下率为25%~34%。

5、作为进一步的技术方案，所述预处理为利用高压氮气将钝化石灰和钝化镁粉喷入铁水中。

6、作为进一步的技术方案，所述转炉冶炼时，加入废钢和造渣料。

7、作为进一步的技术方案，所述转炉冶炼时，采用双挡渣方式出钢，出钢时加入合金。

8、作为进一步的技术方案，所述转炉冶炼时，所述废钢为中板板头板边无油干燥废钢。

9、作为进一步的技术方案，所述转炉冶炼时，所述造渣料和合金的前处理方式各自独立地为：于200℃烘烤4~6h。

10、作为进一步的技术方案，所述lf精炼时，时间为≥40min。

11、作为进一步的技术方案，所述lf精炼包括造白渣和软吹处理。

12、作为进一步的技术方案，所述造白渣时，白渣保持时间为≥20min。

13、作为进一步的技术方案，所述连铸时，中包过热度为≤15℃，连铸拉速为0.7~0.9m/min。

14、当中包过热度为≤15℃，连铸拉速为0.7~0.9m/min时，可以降低板坯中心的偏析程度。

15、作为进一步的技术方案，所述板坯缓冷时，时间为≥48h。

16、作为进一步的技术方案，所述板坯加热包括加热处理、均热处理和出炉处理；

17、所述加热处理时，温度为1260~1300℃，加热系数为8~10min/cm；

18、所述均热处理时，温度为1250~1270℃，时间为40~50min；

19、所述出炉处理时，温度为1110~1140℃。

20、板坯加热有利于充分发挥合金的固溶强化作用，并且可以降低板坯中心的偏析程度。

21、作为进一步的技术方案，所述精轧时，开轧温度为850~955℃，终轧温度为800~830℃。

22、精轧时，合理的开轧温度和终轧温度有利于奥氏体充分变形，在晶粒内部形成更多滑移带，为铁素体的相变提供更多的形核位置，充分细化晶粒。

23、作为进一步的技术方案，所述钢板缓冷为堆垛缓冷，所述堆垛缓冷时，下线温度为180~300℃，时间为28~48h。

24、堆垛缓冷可有效避免精轧后的钢板因快速冷却产生残余应力，同时可大大降低钢板中氢含量，减轻省略真空处理后不可避免的吸氢危害，防止裂纹的产生。

25、本发明还提出一种由所述生产方法生产得到的低成本370mpa级耐候桥梁钢板。

26、作为进一步的技术方案，所述耐候桥梁钢板由以下重量百分比的组分组成：c0.05%~0.08%、si 0.25%~0.30%、mn 1.10%~1.20%、nb 0.01%~0.015%、cr 0.40%~0.44%、ni0.30%~0.33%、cu 0.25%~0.27%、p≤0.015%、s≤0.005%、n≤0.008%、h≤0.0002%、o≤0.003%，其余为fe和其它不可避免的杂质。

27、作为进一步的技术方案，所述耐候桥梁钢板的耐大气腐蚀指数i为≥6.4，碳当量cev为≤0.4%，焊接裂纹敏感性指数pcm为≤0.20%；

28、所述耐大气腐蚀指数i的计算方式为：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；

29、所述碳当量cev的计算方式为：cev（%）=c+mn/6+(cr+mo+v)/5+(ni+cu)/15；

30、所述焊接裂纹敏感性指数pcm的计算方式为：pcm（%）c+si/30+mn/20+cu/20+ni/60+cr/20+mo/15+v/10+5b。

31、作为进一步的技术方案，所述耐候桥梁钢板的微观组织为铁素体+珠光体。

32、作为进一步的技术方案，所述耐候桥梁钢板的厚度规格为10~30mm。

33、本发明的工作原理及有益效果为：

34、1、本发明中，通过按照高温大压下的原则进行粗轧，使板坯的奥氏体晶粒经过再结晶充分细化，为精轧阶段的未再结晶轧制做好了组织准备。保证压下率逐道次增加，且至少有3个道次的压下率为20%~34%，这有利于使轧制变形充分渗透到板坯中心，消除由过冷奥氏体相变时不易分解、合金元素中心偏析产生的贝氏体带，使耐候桥梁钢板的微观组织为铁素体+珠光体，从而保持耐候桥梁钢板的组织均匀性，进而保证耐候桥梁钢板的韧性。此外，粗轧工艺方案的设定可以省略对耐候桥梁钢板进行回火热处理，降低了生产成本，节约了资源。

35、2、本发明中，采用低碳、低cev、低pcm的设计思路，通过元素间的细晶强化、固溶强化、沉淀强化等作用确保了耐候桥梁钢板的力学性能。其中，充分利用锰、铌等细晶强化元素在控轧工艺过程中对铁素体晶粒细化和析出强化的显著作用，保证了耐候桥梁钢板的屈强比、强度与韧性；通过控制耐候元素铜、铬、镍、硅的含量及比例，在保证耐候桥梁钢板强韧性和焊接性的前提下提高了其耐候性。

技术特征：

1.一种低成本370mpa级耐候桥梁钢板生产方法，其特征在于，包括以下步骤：铁水经预处理后，依次经过转炉冶炼、lf精炼、连铸、板坯缓冷、板坯加热、粗轧、精轧和钢板缓冷，得到耐候桥梁钢板，所述粗轧时，开轧温度为≥1090℃，终轧温度为≥1000℃，轧制道次为6~9道，压下率逐道次增加，至少有3个道次的压下率为20%~34%。

2.根据权利要求1所述的一种低成本370mpa级耐候桥梁钢板生产方法，其特征在于，所述粗轧时，当所述耐候桥梁钢板的厚度规格为≤12mm时，至少有3个道次的压下率为25%~34%。

3.根据权利要求1所述的一种低成本370mpa级耐候桥梁钢板生产方法，其特征在于，所述lf精炼时，时间为≥40min。

4.根据权利要求1所述的一种低成本370mpa级耐候桥梁钢板生产方法，其特征在于，所述连铸时，中包过热度为≤15℃，连铸拉速为0.7~0.9m/min。

5.根据权利要求1所述的一种低成本370mpa级耐候桥梁钢板生产方法，其特征在于，所述板坯加热包括加热处理、均热处理和出炉处理；

6.根据权利要求1所述的一种低成本370mpa级耐候桥梁钢板生产方法，其特征在于，所述精轧时，开轧温度为850~955℃，终轧温度为800~830℃。

7.根据权利要求1所述的一种低成本370mpa级耐候桥梁钢板生产方法，其特征在于，所述钢板缓冷为堆垛缓冷，所述堆垛缓冷时，下线温度为180~300℃，时间为28~48h。

8.一种低成本370mpa级耐候桥梁钢板，其特征在于，由权利要求1~7任意一项所述生产方法生产得到。

9. 根据权利要求8所述的一种低成本370mpa级耐候桥梁钢板，其特征在于，所述耐候桥梁钢板由以下重量百分比的组分组成：c 0.05%~0.08%、si 0.25%~0.30%、mn 1.10%~1.20%、nb 0.01%~0.015%、cr 0.40%~0.44%、ni 0.30%~0.33%、cu 0.25%~0.27%、p≤0.015%、s≤0.005%、n≤0.008%、h≤0.0002%、o≤0.003%，其余为fe和其它不可避免的杂质。

10.根据权利要求8所述的一种低成本370mpa级耐候桥梁钢板，其特征在于，所述耐候桥梁钢板的耐大气腐蚀指数i为≥6.4，碳当量cev为≤0.4%，焊接裂纹敏感性指数pcm为≤0.20%；

技术总结
本发明涉及钢铁冶炼技术领域，提出了一种低成本370MPa级耐候桥梁钢板生产方法，包括以下步骤：铁水经预处理后，依次经过转炉冶炼、LF精炼、连铸、板坯缓冷、板坯加热、粗轧、精轧和钢板缓冷，得到耐候桥梁钢板，粗轧时，开轧温度为≥1090℃，终轧温度为≥1000℃，轧制道次为6~9道，压下率逐道次增加，至少有3个道次的压下率为20%~34%。通过上述技术方案，解决了现有技术中的耐候桥梁钢生产成本较高、韧性较差的问题。

技术研发人员：郭龙鑫,陈建超,袁君,岳土民,陈科晓,郑磊,刘柱,安海旺,郭鹏飞
受保护的技术使用者：河北普阳钢铁有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/29