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500Mpa級(jí)薄規(guī)格橋梁板及其生產(chǎn)方法

826   編輯:中冶有色技術(shù)網(wǎng)   來源:邯鄲鋼鐵集團(tuán)有限責(zé)任公司 河鋼股份有限公司邯鄲分公司  
2022-04-24 14:45:24

權(quán)利要求

1.500Mpa級(jí)薄規(guī)格橋梁板,其特征在于,所述橋梁板化學(xué)成分質(zhì)量百分比為:C:0.07~0.10%,Si≤0.10%,Mn:1.50~1.65%,P≤0.018%,S≤0.008%,Nb:0.025~0.040%,V:0.035~0.045%,Ti:0.010~0.025%,Ni:0.12~0.18%,Cr:0.18~0.30%,Als:0.015~0.045%,N≤0.0065%,余量為Fe和生產(chǎn)過程中不可避免的雜質(zhì);所述橋梁板焊接裂紋敏感性指數(shù)Pcm為0.16~0.20%。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的500Mpa級(jí)薄規(guī)格橋梁板,其特征在于,所述橋梁板厚度6~16mm;所述橋梁板金相組織組成為鐵素體和貝氏體組織,其中鐵素體占23%~25%,貝氏體占75~77%。 3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的500Mpa級(jí)薄規(guī)格橋梁板,其特征在于,所述橋梁板屈服強(qiáng)度≥500MPa,抗拉強(qiáng)度≥630MPa,延伸率≥18%,屈強(qiáng)比≤0.85,V型縱向-40℃沖擊功≥120J,180°彎曲試驗(yàn)在試樣外表面無肉眼可見的裂紋,鋼板板形平直度滿足≤5mm/2M或≤3mm/M,探傷能力達(dá)到GB/T 2970中Ⅱ級(jí)標(biāo)準(zhǔn)以上。 4.基于權(quán)利要求1-3任意一項(xiàng)所述的500Mpa級(jí)薄規(guī)格橋梁板的生產(chǎn)方法,其特征在于,所述生產(chǎn)方法包括轉(zhuǎn)爐、精煉、連鑄、鑄坯加熱、控制軋制、控制冷卻、矯直、探傷工序; 所述控制軋制工序,采用兩階段軋制,第一階段開軋溫度≥1050℃,第一階段保證板坯的單道次壓下量≥10%,且后三道單道次壓下率≥17%,累計(jì)壓下率≥70%;第二階段,開軋溫度890~970℃;末道次快速拋鋼,拋鋼速度2.7~3.2m/s,使鋼板快速進(jìn)入控冷區(qū),確保DQ段開冷溫度控制在760~820℃; 所述控冷工序采用DQ+空冷+ACC三段式冷卻,所述DQ段冷卻速度為15~20℃/s,DQ段終冷溫度為400~500℃;鋼板離開DQ段后進(jìn)入空冷段,空冷10~15s;ACC段冷卻速度為4~8℃/s,終冷溫度為150~250℃。 5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的500Mpa級(jí)薄規(guī)格橋梁板的生產(chǎn)方法,其特征在于,所述連鑄工序,采用260*1700~1900mm斷面生產(chǎn)保證壓縮比,凝固末端累計(jì)壓下量6.9mm;全程采用二冷電磁攪拌,動(dòng)態(tài)輕壓下技術(shù),電攪參數(shù)180A~360A,頻率4~6HZ,控制鑄坯等軸晶率達(dá)到40%以上。 6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的500Mpa級(jí)薄規(guī)格橋梁板的生產(chǎn)方法,其特征在于,所述矯直工序,矯直機(jī)入口和出口矯直輥傾斜量控制在5~7mm,保證矯直力≥16000KN,通過強(qiáng)力矯直機(jī)反復(fù)矯直≥5次。 7.根據(jù)權(quán)利要求4-6任意一項(xiàng)所述的500Mpa級(jí)薄規(guī)格橋梁板的生產(chǎn)方法,其特征在于,所述控制軋制工序,采用兩階段軋制,鋼板成品厚度為h,當(dāng)6mm≤h<10mm時(shí),第二階段開始溫度為970~950℃;當(dāng)鋼板成品厚度在10mm≤h<14mm時(shí),第二階段開始溫度940~910℃;鋼板成品厚度在14mm≤h≤16mm時(shí),第二階段開始溫度920~890℃。 8.根據(jù)權(quán)利要求4-6任意一項(xiàng)所述的500Mpa級(jí)薄規(guī)格橋梁板的生產(chǎn)方法,其特征在于,所述控冷工序采用DQ+空冷+ACC三段式冷卻,DQ和ACC段投用的側(cè)噴水需要覆蓋整個(gè)輥道寬度,側(cè)噴水與鋼板上表面呈10~12°夾角分布,DQ段上下集管水量比值控制在1.7~1.9,ACC段上下集管水量比值2.0~2.2。 9.根據(jù)權(quán)利要求4-6任意一項(xiàng)所述的500Mpa級(jí)薄規(guī)格橋梁板的生產(chǎn)方法,其特征在于,所述轉(zhuǎn)爐工序,采用雙渣法冶煉,控制前期渣堿度1.3~1.5,全部吹煉時(shí)間9~10min,控制終渣堿度3.5~4.2,吹煉終點(diǎn)鋼水C含量0.03~0.05%,P≤0.015%,轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)鋼水溫度1550~1600℃。 10.根據(jù)權(quán)利要求4-6任意一項(xiàng)所述的500Mpa級(jí)薄規(guī)格橋梁板的生產(chǎn)方法,其特征在于,所述精煉工序,LF精煉全程采用白渣操作,控制出站S含量≤0.008%;RH精煉真空保持時(shí)間≥15min,凈吹時(shí)間≥6min;所述鑄坯加熱工序,鑄坯加熱終了時(shí)刻鑄坯表面溫度控制在1210~1250℃,加熱時(shí)間≥240min。

說明書


500Mpa級(jí)薄規(guī)格橋梁板及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于冶金技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及500Mpa級(jí)薄規(guī)格橋梁板及其生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)
近年來,國(guó)家加大了對(duì)橋梁等交通基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)力度,尤其是更加重視公路橋梁中全鋼結(jié)構(gòu)橋梁的推廣。因而,橋梁鋼需求量大大提高,且對(duì)其質(zhì)量和性能的要求也進(jìn)一步提高。不僅要具有高強(qiáng)度以滿足結(jié)構(gòu)輕量化要求,而且還應(yīng)具有優(yōu)良的低溫韌性、抗焊接熱影響和裂紋敏感特性等,以滿足鋼結(jié)構(gòu)的安全可靠、長(zhǎng)壽等要求。采用TMCP或TMCP+回火工藝生產(chǎn)的橋梁板,能滿足產(chǎn)品具有良好的綜合機(jī)械性能,保證高韌性、低屈強(qiáng)比、優(yōu)良焊接性,但是業(yè)內(nèi)觀點(diǎn)一致認(rèn)為,對(duì)于厚度小于等于16mm的薄規(guī)格橋梁板,采用TMCP工藝存在板形控制和性能控制難以匹配的問題:即若保證力學(xué)性能,則鋼板容易出現(xiàn)浪形,板形合格率較低;若要保證板形,則力學(xué)性能達(dá)不到用戶要求;此類問題嚴(yán)重制約了橋梁板的生產(chǎn),限制了產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域。
專利CN102766806 A,公開了一種超寬薄規(guī)格橋梁用結(jié)構(gòu)鋼板及其生產(chǎn)方法:該生產(chǎn)方法通過軋后采用780~850℃正火工藝,來確保鋼板板形良好和綜合力學(xué)性能合格,在增加了工序成本同時(shí)鋼板強(qiáng)度會(huì)有一定程度下降,不利于鋼板整體性能的提升,若追求高性能則需要添加更多的合金元素。
專利CN 109097662 B,公開了一種8~16mm厚TMCP型橋梁板及其生產(chǎn)方法:該方法采用高碳的成分設(shè)計(jì)C含量0.11~0.13%,通過控制軋制工藝獲得一種鐵素體+珠光體的雙相組織來確保鋼板強(qiáng)度。不足之處當(dāng)C含量≥0.10%,會(huì)加重珠光體帶狀組織的形成,不利于鋼板的沖擊性能;另薄規(guī)格鋼板各點(diǎn)在奧氏體向鐵素體+珠光體相變的過程中通常會(huì)產(chǎn)生較大差異,板形和性能匹配的控制難度較大。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種500Mpa級(jí)薄規(guī)格橋梁板及其生產(chǎn)方法。本發(fā)明具體公開了一種免回火TMCP態(tài)交貨、強(qiáng)度級(jí)別500Mpa以上、6~16m規(guī)格橋梁板的生產(chǎn)方法,通過優(yōu)化成分設(shè)計(jì),改進(jìn)TMCP軋制、多道次強(qiáng)矯直工藝,得到一種工序簡(jiǎn)單、板形和性能兼優(yōu)的橋梁板。
為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是:一種500Mpa級(jí)薄規(guī)格橋梁板,所述橋梁板化學(xué)成分質(zhì)量百分比為:C:0.07~0.10%,Si≤0.10%,Mn:1.50~1.65%,P≤0.018%,S≤0.008%,Nb:0.025~0 .040%,V:0.035~0.045%,Ti:0.010~0.025%,Ni:0.12~0.18%,Cr:0.18~0.30%,Als:0.015~0.045%,N≤0.0065%,余量為Fe和生產(chǎn)過程中不可避免的雜質(zhì);所述橋梁板焊接裂紋敏感性指數(shù)Pcm為0.16~0.20%。
優(yōu)選的,所述橋梁板厚度6~16mm;所述橋梁板金相組織組成為鐵素體和貝氏體組織,其中鐵素體占23%~25%,貝氏體占75~77%。
優(yōu)選的,所述橋梁板屈服強(qiáng)度≥500MPa,抗拉強(qiáng)度≥630MPa,延伸率≥18%,屈強(qiáng)比≤0.85,V型縱向-40℃沖擊功≥120J,180°彎曲試驗(yàn)在試樣外表面無肉眼可見的裂紋,鋼板板形平直度滿足≤5mm/2M或≤3mm/M,探傷能力達(dá)到GB/T 2970中Ⅱ級(jí)標(biāo)準(zhǔn)以上。
本發(fā)明各合金元素在鋼中的作用如下:
C:C是鋼中最基本的強(qiáng)化元素,C含量越高,鋼的強(qiáng)度越高,塑韌性和焊接性能越差,因此在保證強(qiáng)度的情況下應(yīng)盡可能降低C含量,以保證鋼板的塑韌性和焊接性能,因此C含量控制0.07~0.10%。
Si:Si含量控制在≤0.10%,可消除紅色氧化氧化鐵皮有助于鋼板除磷。
Mn:Mn顯著地降低Arl 溫度和貝氏體轉(zhuǎn)變溫度、殘余奧氏體含量,且由于合金價(jià)格低廉,在低碳的成分設(shè)計(jì)中起到固溶強(qiáng)化作用,但是及易產(chǎn)生偏析及帶狀組織,因此Mn含量控制1.50~1.65%。
P和S:P易于偏聚在晶界處,降低鋼的塑性和韌性,屬于有害元素,理論上含量越低越好,但考慮到冶煉的成本和可行性,控制P≤0.018%,S≤0.008%。
Nb:Nb是最強(qiáng)的碳化物形成元素,具有抑制奧氏體再結(jié)晶、細(xì)化奧氏體的作用,在低溫下易于析出彌散碳化物,可以提高強(qiáng)度細(xì)化晶粒,因此Nb含量控制0.025~0.040%。
V:V主要作用是細(xì)化晶粒,提高鋼的強(qiáng)度和韌性,在奧氏體生成鐵素體過程中的相間析出,起到析出強(qiáng)化作用,但含量過高時(shí),其碳化物在晶內(nèi)析出會(huì)降低低溫韌性,故釩的含量控制在0.035~0.045%。
Ti:Ti的主要作用是固氮和脫氧,鈦的含量過高,會(huì)造成材料的韌性降低,根據(jù)鋼水中氮含量,鈦含量控制在0.010~0.025%。
Ni:Ni可以顯著提高鋼板低溫沖擊韌性,但鎳作為一種稀缺合金元素,盡量減少該元素的添加,鎳的含量控制在0.12~0.18%。
Cr:Cr 提高鋼的硬度、韌性、淬透性能,促進(jìn)碳化物溶解和奧氏體成分均勻化。但Cr含量高會(huì)有相析出,沖擊韌性急劇下降。所以Cr成分設(shè)計(jì)為0.18~0.30%。
Als:Al作為有效的脫氧元素,可高效去除鋼水內(nèi)的氧,提高鋼水純凈度,但鋁的添加過高反而會(huì)造成鋼內(nèi)夾雜物的增大,作為鋁添加的衡量指標(biāo)酸溶鋁含量控制在0.015~0.045%。
本發(fā)明還提供上述一種500Mpa級(jí)薄規(guī)格橋梁板的生產(chǎn)方法,
所述生產(chǎn)方法包括轉(zhuǎn)爐、精煉、連鑄、鑄坯加熱、控制軋制、控制冷卻、矯直、探傷工序;
所述控制軋制工序,采用兩階段軋制,第一階段開軋溫度≥1050℃,第一階段保證板坯的單道次壓下量≥10%,且后三道單道次壓下率≥17%,累計(jì)壓下率≥70%;第二階段,開軋溫度890~970℃;末道次快速拋鋼,拋鋼速度2.7~3.2m/s,使鋼板快速進(jìn)入控冷區(qū),確保直接淬火(DQ)段開冷溫度控制在760~820℃,減少先共析鐵素體的生成;
所述控冷工序采用直接淬火(DQ)+空冷+快速冷卻(ACC)三段式冷卻,所述DQ段冷卻速度為15~20℃/s,DQ段終冷溫度為400~500℃;鋼板離開DQ段后進(jìn)入空冷段,空冷10~15s;ACC段冷卻速度為4~8℃/s,終冷溫度為150~250℃。
優(yōu)選的,所述連鑄工序,采用260*1700~1900mm斷面生產(chǎn)保證壓縮比,凝固末端累計(jì)壓下量6.9mm;全程采用二冷電磁攪拌,動(dòng)態(tài)輕壓下技術(shù),電攪參數(shù)180A~360A,頻率4~6HZ,控制鑄坯等軸晶率達(dá)到40%以上。
優(yōu)選的,所述矯直工序,矯直機(jī)入口和出口矯直輥傾斜量控制在5~7mm,保證矯直力≥16000KN,通過強(qiáng)力矯直機(jī)反復(fù)矯直≥5道次,確保鋼板板形平直。
優(yōu)選的,所述控制軋制工序,采用兩階段軋制,鋼板成品厚度為h,當(dāng)6mm≤h<10mm時(shí),第二階段開始溫度為970~950℃;當(dāng)鋼板成品厚度在10mm≤h<14mm時(shí),第二階段開始溫度940~910℃;鋼板成品厚度在14mm≤h≤16mm時(shí),第二階段開始溫度920~890℃。
優(yōu)選的,所述控冷工序采用直接淬火(DQ)+空冷+快速冷卻(ACC)三段式冷卻,DQ和ACC段投用的側(cè)噴水需要覆蓋整個(gè)輥道寬度,側(cè)噴水與鋼板上表面呈10~12°夾角分布,DQ段上下集管水量比值控制在1.7~1.9,ACC段上下集管水量比值2.0~2.2。
優(yōu)選的,所述轉(zhuǎn)爐工序,采用雙渣法冶煉,控制前期渣堿度1.3~1.5,全部吹煉時(shí)間9~10min,控制終渣堿度3.5~4.2,吹煉終點(diǎn)鋼水C含量0.03~0.05%,P≤0.015%,轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)鋼水溫度1550~1600℃。
優(yōu)選的,所述精煉工序,LF精煉全程采用白渣操作,控制出站S含量≤0.008%;RH精煉真空保持時(shí)間≥15min,凈吹時(shí)間≥6min,保證了鋼水中夾雜物級(jí)別A+B+C+D夾雜物總和≤1.0級(jí);所述鑄坯加熱工序,鑄坯加熱終了時(shí)刻鑄坯表面溫度控制在1210~1250℃,加熱時(shí)間≥240min,保證鑄坯溫度均勻。
本發(fā)明各生產(chǎn)工序的作用機(jī)理如下:
本發(fā)明的控軋工序在軋制時(shí)第一階段保證板坯的單道次壓下量≥10%,且一軋程后三道單道次壓下率≥17%,累計(jì)壓下率≥70%,使鋼板高溫時(shí)發(fā)生充分再結(jié)晶,得到細(xì)小的初始奧氏體晶粒組織。第二階段,對(duì)中間坯施加適當(dāng)?shù)奈丛俳Y(jié)晶累積壓下率,開軋溫度890~970℃;以上工藝是連鑄坯在奧氏體再結(jié)晶區(qū)、未再結(jié)晶區(qū)及形變誘導(dǎo)相變區(qū)控制軋制,使鋼板內(nèi)部形成大量位錯(cuò)并留有較大的畸變能,達(dá)到反復(fù)細(xì)化奧氏體晶粒的目的,從而在隨后的控冷工序中,生成細(xì)小鐵素體和貝氏體晶粒,進(jìn)而保證鋼板的低屈強(qiáng)比和低溫沖擊韌性。
本發(fā)明的控冷工藝采用直接淬火DQ+空冷+快速冷卻ACC三段式冷卻,其中DQ段冷卻速度為15~20℃/s,DQ段終冷溫度為400~500℃;鋼板離開DQ段后進(jìn)入空冷段,空冷10~15s;ACC段冷卻速度為4~8℃/s,終冷溫度為150~250℃。保證全厚度方向完成貝氏體相變,提高鋼板的高強(qiáng)韌性能;空冷段的目的是令鋼板在400~500℃保溫10~15s,促進(jìn)碳氮化物的析出,改善鋼板的塑韌性,起到“自回火”的作用,減少離線回火工序;ACC段冷卻速度為4~8℃/s,冷卻至150~250℃,目的是避免鋼板由于冷卻不均勻發(fā)生二次瓢曲,保證鋼板板形平直,減少浪板產(chǎn)生。
本發(fā)明采用低溫矯直工藝,矯直機(jī)入口和出口矯直輥傾斜量控制在5~7mm,保證矯直力在16000KN以上,通過強(qiáng)力矯直機(jī)反復(fù)矯直≥5道次以上,確保鋼板板形平直,鋼板板形平直度滿足≤5mm/2M或≤3mm/M。
采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于:1、本發(fā)明的鋼板交貨狀態(tài)為TMCP,為保證薄規(guī)格6mm~16mm產(chǎn)品具有良好的板形和低溫沖擊性能,成分設(shè)計(jì)時(shí)采用低C的質(zhì)量百分比0.07~0.10%,輔以Nb、V、Ti、Cr、Ni等微合金元素,將終冷溫度控制在150~250℃,并強(qiáng)力矯直≥5道次以上。采用此種成分設(shè)計(jì)及優(yōu)化的TMCP軋制、矯直工藝設(shè)計(jì),鋼板最終得到穩(wěn)定的鐵素體和貝氏體組織,綜合機(jī)械性滿足GB/T 714-2015要求,鋼板探傷能力滿足GB/T2970中Ⅱ級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。2、本發(fā)明解決了TMCP態(tài)鋼板板形和機(jī)械性能不匹配的技術(shù)難題,同時(shí)節(jié)省了回火工序。鋼板板形合格率大幅提升(≥90%),平直度滿足≤5mm/2M或≤3mm/M的要求,且保留了高強(qiáng)韌性、低屈強(qiáng)比、優(yōu)良焊接性的特點(diǎn);節(jié)省了回火工序成本,擴(kuò)大了產(chǎn)品厚度規(guī)格,可廣泛應(yīng)用于各種大型橋梁工程上,在同類企業(yè)中具有較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
附圖說明
圖1是本發(fā)明實(shí)施例1中6mm厚度規(guī)格橋梁板的200×顯微組織圖;
圖2是本發(fā)明實(shí)施例2中8mm厚度規(guī)格橋梁板的200×顯微組織圖;
圖3是本發(fā)明實(shí)施例3中10mm厚度規(guī)格橋梁板的200×顯微組織圖;
圖4是本發(fā)明實(shí)施例4中12mm厚度規(guī)格橋梁板的200×顯微組織圖;
圖5是本發(fā)明實(shí)施例5中14mm厚度規(guī)格橋梁板的200×顯微組織圖。
圖6是本發(fā)明實(shí)施例6中16mm厚度規(guī)格橋梁板的200×顯微組織圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
實(shí)施例1~7選用260*1700~1900mm斷面連鑄坯以保證壓縮比,生產(chǎn)厚度規(guī)格為6~16mm的橋梁板。
實(shí)施例1
一種500Mpa級(jí)薄規(guī)格橋梁板,厚度6mm,化學(xué)成分質(zhì)量百分比見表1;橋梁板焊接裂紋敏感性指數(shù)Pcm:0.17%。
一種500Mpa級(jí)薄規(guī)格橋梁板的生產(chǎn)方法,包括轉(zhuǎn)爐、精煉、連鑄、鑄坯加熱、控制軋制、控制冷卻、矯直、精整、探傷工序;
1)轉(zhuǎn)爐工序,采用雙渣法冶煉,控制前期渣堿度1.3,全部吹煉時(shí)間10min,控制終渣堿度3.8,終點(diǎn)鋼水C含量0.04%,P含量0.010%,終點(diǎn)鋼水溫度1600℃。
2)精煉工序,LF精煉全程采用白渣操作,控制出站S含量0.003%;RH精煉真空保持時(shí)間20min,凈吹時(shí)間6min;
3)連鑄工序,采用260*1700斷面,全程采用二冷電磁攪拌,動(dòng)態(tài)輕壓下技術(shù),電攪參數(shù)180A,頻率4HZ,凝固末端累計(jì)壓下量6.9mm,控制鑄坯等軸晶率達(dá)到40%。
4)鑄坯加熱工序,鑄坯加熱終了時(shí)刻鑄坯表面溫度控制在1220℃,加熱時(shí)間240min。
5)控制軋制工序,采用兩階段軋制,一階段開軋溫度1075℃,一階段板坯的單道次壓下量10%,且后三道單道次壓下率≥17%,累計(jì)壓下率75%;
第二階段開始溫度為950℃;末道次快速拋鋼,拋鋼速度3.2m/s,使鋼板快速進(jìn)入控冷區(qū),DQ段開冷溫度控制在780℃;
6)控冷工序采用直接淬火DQ+空冷+快速冷卻ACC三段式冷卻,DQ段冷卻速度為18℃/s,DQ段終冷溫度為480℃;鋼板離開DQ段后進(jìn)入空冷段,空冷10s;ACC段冷卻速度為5℃/s,終冷溫度為200℃;
DQ和ACC段投用的側(cè)噴水需要覆蓋整個(gè)輥道寬度,側(cè)噴水與鋼板上表面呈10~12°夾角分布,DQ段上下集管水量比值控制在1.8,ACC段上下集管水量比值2.0。
7)矯直工序,矯直機(jī)入口和出口矯直輥傾斜量控制6mm,保證矯直力≥16000KN,通過強(qiáng)力矯直機(jī)反復(fù)矯直7次。
采用上述方法生產(chǎn)的厚度規(guī)格為6mm的橋梁板,金相組織組成為鐵素體(23%)和貝氏體組織(77%),其力學(xué)性能檢測(cè)結(jié)果:屈服強(qiáng)度535MPa,抗拉強(qiáng)度655MPa,延伸率18.5%,屈強(qiáng)比0.82,V型縱向-40℃沖擊功174J、185J、182J,180°彎曲試驗(yàn)合格,鋼板無浪形缺陷,板形平直度≤5mm/2M,探傷能力達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)Ⅰ級(jí)。
實(shí)施例2
一種500Mpa級(jí)薄規(guī)格橋梁板,厚度8mm,化學(xué)成分質(zhì)量百分比見表1;橋梁板焊接裂紋敏感性指數(shù)Pcm:0.18%。
一種500Mpa級(jí)薄規(guī)格橋梁板的生產(chǎn)方法,包括轉(zhuǎn)爐、精煉、連鑄、鑄坯加熱、控制軋制、控制冷卻、矯直、探傷工序;
1)轉(zhuǎn)爐工序,采用雙渣法冶煉,控制前期渣堿度1.5,全部吹煉時(shí)間10min,控制終渣堿度3.5,終點(diǎn)鋼水C含量0.03%,P含量0.015%,終點(diǎn)鋼水溫度1580℃。
2)精煉工序,LF精煉全程采用白渣操作,控制出站S含量0.008%;RH精煉真空保持時(shí)間18min,凈吹時(shí)間6min;
3)連鑄工序,采用260*1700斷面,全程采用二冷電磁攪拌,動(dòng)態(tài)輕壓下技術(shù),電攪參數(shù)220A,頻率4HZ,凝固末端累計(jì)壓下量6.9mm,控制鑄坯等軸晶率達(dá)到45%。
4)鑄坯加熱工序,鑄坯加熱終了時(shí)刻鑄坯表面溫度控制在1210℃,加熱時(shí)間250min。
5)控制軋制工序,采用兩階段軋制,一階段開軋溫度1075℃,一階段板坯的單道次壓下量12%,且后三道單道次壓下率≥17%,累計(jì)壓下率78%;第二階段開始溫度為960℃;末道次快速拋鋼,拋鋼速度3.0m/s,使鋼板快速進(jìn)入控冷區(qū),DQ段開冷溫度控制在800℃;
6)控冷工序采用直接淬火DQ+空冷+快速冷卻ACC三段式冷卻,DQ段冷卻速度為16℃/s,DQ段終冷溫度為500℃;鋼板離開DQ段后進(jìn)入空冷段,空冷13s;ACC段冷卻速度為8℃/s,終冷溫度為230℃;
DQ和ACC段投用的側(cè)噴水需要覆蓋整個(gè)輥道寬度,側(cè)噴水與鋼板上表面呈10~12°夾角分布,DQ段上下集管水量比值控制在1.9,ACC段上下集管水量比值2.0。
7)矯直工序,矯直機(jī)入口和出口矯直輥傾斜量控制6mm,保證矯直力≥16000KN,通過強(qiáng)力矯直機(jī)反復(fù)矯直7次。
采用上述方法生產(chǎn)的厚度規(guī)格為8mm的橋梁板,金相組織組成為鐵素體(25%)和貝氏體組織(75%),其力學(xué)性能檢測(cè)結(jié)果:屈服強(qiáng)度545MPa,抗拉強(qiáng)度675MPa,延伸率20.5%,屈強(qiáng)比0.81,V型縱向-40℃沖擊功164J、155J、165J,180°彎曲試驗(yàn)合格,鋼板無浪形缺陷,板形平直度滿足≤4mm/2M,探傷能力達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)Ⅰ級(jí)要求。
實(shí)施例3
一種500Mpa級(jí)薄規(guī)格橋梁板,厚度10mm,化學(xué)成分質(zhì)量百分比見表1;橋梁板焊接裂紋敏感性指數(shù)Pcm:0.18%。
一種500Mpa級(jí)薄規(guī)格橋梁板的生產(chǎn)方法,包括轉(zhuǎn)爐、精煉、連鑄、鑄坯加熱、控制軋制、控制冷卻、矯直、探傷工序;
1)轉(zhuǎn)爐工序,采用雙渣法冶煉,控制前期渣堿度1.4,全部吹煉時(shí)間9min,控制終渣堿度4.2,終點(diǎn)鋼水C含量0.05%,P含量0.013%,終點(diǎn)鋼水溫度1590℃。
2)精煉工序,LF精煉全程采用白渣操作,控制出站S含量0.005%;RH精煉真空保持時(shí)間16min,凈吹時(shí)間8min;
3)連鑄工序,采用260*1900斷面,全程采用二冷電磁攪拌,動(dòng)態(tài)輕壓下技術(shù),電攪參數(shù)260A,頻率6HZ,凝固末端累計(jì)壓下量6.9mm,控制鑄坯等軸晶率達(dá)到42%。
4)鑄坯加熱工序,鑄坯加熱終了時(shí)刻鑄坯表面溫度控制在1250℃,加熱時(shí)間260min。
5)控制軋制工序,采用兩階段軋制,一階段開軋溫度1075℃,一階段板坯的單道次壓下量11%,且后三道單道次壓下率≥17%,累計(jì)壓下率75%;第二階段開始溫度為940℃;末道次快速拋鋼,拋鋼速度2.7m/s,使鋼板快速進(jìn)入控冷區(qū),DQ段開冷溫度控制在760℃;
6)控冷工序采用直接淬火DQ+空冷+快速冷卻ACC三段式冷卻,DQ段冷卻速度為20℃/s,DQ段終冷溫度為400℃;鋼板離開DQ段后進(jìn)入空冷段,空冷12s;ACC段冷卻速度為4℃/s,終冷溫度為250℃;
DQ和ACC段投用的側(cè)噴水需要覆蓋整個(gè)輥道寬度,側(cè)噴水與鋼板上表面呈10~12°夾角分布,DQ段上下集管水量比值控制在1.9,ACC段上下集管水量比值2.2。
7)矯直工序,矯直機(jī)入口和出口矯直輥傾斜量控制7mm,保證矯直力≥16000KN,通過強(qiáng)力矯直機(jī)反復(fù)矯直5次。
采用上述方法生產(chǎn)的厚度規(guī)格為10mm的橋梁板,金相組織組成為鐵素體(23%)和貝氏體組織(77%),其力學(xué)性能檢測(cè)結(jié)果:屈服強(qiáng)度540MPa,抗拉強(qiáng)度687MPa,延伸率19%,屈強(qiáng)比0.78,-40℃沖擊功220J、238J、245J,180°彎曲試驗(yàn)合格,鋼板無浪形缺陷,板形平直度≤3mm/2M,探傷能力達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)Ⅱ級(jí)要求。
實(shí)施例4
一種500Mpa級(jí)薄規(guī)格橋梁板,厚度12mm,化學(xué)成分質(zhì)量百分比見表1;橋梁板焊接裂紋敏感性指數(shù)Pcm:0.19%。
一種500Mpa級(jí)薄規(guī)格橋梁板的生產(chǎn)方法,包括轉(zhuǎn)爐、精煉、連鑄、鑄坯加熱、控制軋制、控制冷卻、矯直、探傷工序;
1)轉(zhuǎn)爐工序,采用雙渣法冶煉,控制前期渣堿度1.3,全部吹煉時(shí)間9min,控制終渣堿度3.5,終點(diǎn)鋼水C含量0.05%,P含量0.015%,終點(diǎn)鋼水溫度1600℃。
2)精煉工序,LF精煉全程采用白渣操作,控制出站S含量0.007%;RH精煉真空保持時(shí)間20min,凈吹時(shí)間6min;
3)連鑄工序,采用260*1900斷面,全程采用二冷電磁攪拌,動(dòng)態(tài)輕壓下技術(shù),電攪參數(shù)300A,頻率6HZ,凝固末端累計(jì)壓下量6.9mm,控制鑄坯等軸晶率達(dá)到45%。
4)鑄坯加熱工序,鑄坯加熱終了時(shí)刻鑄坯表面溫度控制在1210℃,加熱時(shí)間240min。
5)控制軋制工序,采用兩階段軋制,一階段開軋溫度1065℃,一階段板坯的單道次壓下量10%,且后三道單道次壓下率≥17%,累計(jì)壓下率72%;第二階段開始溫度為930℃;末道次快速拋鋼,拋鋼速度3.0m/s,使鋼板快速進(jìn)入控冷區(qū),DQ段開冷溫度控制在780℃;
6)控冷工序采用直接淬火DQ+空冷+快速冷卻ACC三段式冷卻,DQ段冷卻速度為15℃/s,DQ段終冷溫度為500℃;鋼板離開DQ段后進(jìn)入空冷段,空冷10s;ACC段冷卻速度為8℃/s,終冷溫度為200℃;
DQ和ACC段投用的側(cè)噴水需要覆蓋整個(gè)輥道寬度,側(cè)噴水與鋼板上表面呈10~12°夾角分布,DQ段上下集管水量比值控制在1.7,ACC段上下集管水量比值2.1。
7)矯直工序,矯直機(jī)入口和出口矯直輥傾斜量控制6mm,保證矯直力≥16000KN,通過強(qiáng)力矯直機(jī)反復(fù)矯直5次。
采用上述方法生產(chǎn)的厚度規(guī)格為12mm的橋梁板,金相組織組成為鐵素體(24%)和貝氏體組織(76%),其力學(xué)性能檢測(cè)結(jié)果:屈服強(qiáng)度545MPa,抗拉強(qiáng)度680MPa,延伸率19%,屈強(qiáng)比0.80,V型縱向-40℃沖擊功185J、162J、196J,180°彎曲試驗(yàn)合格,鋼板無浪形缺陷,板形平直度滿足≤4mm/2M,探傷能力達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)Ⅰ級(jí)要求。
實(shí)施例5
一種500Mpa級(jí)薄規(guī)格橋梁板,厚度14mm,化學(xué)成分質(zhì)量百分比見表1;橋梁板焊接裂紋敏感性指數(shù)Pcm:0.18%。
一種500Mpa級(jí)薄規(guī)格橋梁板的生產(chǎn)方法,包括轉(zhuǎn)爐、精煉、連鑄、鑄坯加熱、控制軋制、控制冷卻、矯直、探傷工序;
1)轉(zhuǎn)爐工序,采用雙渣法冶煉,控制前期渣堿度1.4,全部吹煉時(shí)間10min,控制終渣堿度4.0,終點(diǎn)鋼水C含量0.04%,P含量0.015%,終點(diǎn)鋼水溫度1580℃。
2)精煉工序,LF精煉全程采用白渣操作,控制出站S含量0.006%;RH精煉真空保持時(shí)間15min,凈吹時(shí)間8min;
3)連鑄工序,采用260*1900斷面,全程采用二冷電磁攪拌,動(dòng)態(tài)輕壓下技術(shù),電攪參數(shù)320A,頻率4HZ,凝固末端累計(jì)壓下量6.9mm,控制鑄坯等軸晶率達(dá)到42%。
4)鑄坯加熱工序,鑄坯加熱終了時(shí)刻鑄坯表面溫度控制在1220℃,加熱時(shí)間260min。
5)控制軋制工序,采用兩階段軋制,一階段開軋溫度1060℃,一階段板坯的單道次壓下量12%,且后三道單道次壓下率≥17%,累計(jì)壓下率70%;第二階段開始溫度為920℃;末道次快速拋鋼,拋鋼速度2.8m/s,使鋼板快速進(jìn)入控冷區(qū),DQ段開冷溫度控制在800℃;
6)控冷工序采用直接淬火DQ+空冷+快速冷卻ACC三段式冷卻,DQ段冷卻速度為20℃/s,DQ段終冷溫度為400℃;鋼板離開DQ段后進(jìn)入空冷段,空冷15s;ACC段冷卻速度為4℃/s,終冷溫度為150℃;
DQ和ACC段投用的側(cè)噴水需要覆蓋整個(gè)輥道寬度,側(cè)噴水與鋼板上表面呈10~12°夾角分布,DQ段上下集管水量比值控制在1.9,ACC段上下集管水量比值2.2。
7)矯直工序,矯直機(jī)入口和出口矯直輥傾斜量控制7mm,保證矯直力≥16000KN,通過強(qiáng)力矯直機(jī)反復(fù)矯直7道次。
采用上述方法生產(chǎn)的厚度規(guī)格為14mm的橋梁板,金相組織組成為鐵素體(25%)和貝氏體組織(75%),其力學(xué)性能檢測(cè)結(jié)果:屈服強(qiáng)度560MPa,抗拉強(qiáng)度676MPa,延伸率20%,屈強(qiáng)比0.83,V型縱向-40℃沖擊功165J、172J、186J,180°彎曲試驗(yàn)合格,鋼板無浪形缺陷,板形平直度滿足≤5mm/2M,探傷能力達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)Ⅰ級(jí)要求。

實(shí)施例6

一種500Mpa級(jí)薄規(guī)格橋梁板,厚度16mm,化學(xué)成分質(zhì)量百分比見表1;橋梁板焊接裂紋敏感性指數(shù)Pcm:0.19%。

一種500Mpa級(jí)薄規(guī)格橋梁板的生產(chǎn)方法,包括轉(zhuǎn)爐、精煉、連鑄、鑄坯加熱、控制軋制、控制冷卻、矯直、探傷工序;
1)轉(zhuǎn)爐工序,采用雙渣法冶煉,控制前期渣堿度1.3,全部吹煉時(shí)間9min,控制終渣堿度4.2,吹煉終點(diǎn)鋼水C含量0.03%,P含量0.009%,終點(diǎn)鋼水溫度1550℃。
2)精煉工序,LF精煉全程采用白渣操作,控制出站S含量0.008%;RH精煉真空保持時(shí)間20min,凈吹時(shí)間6min;
3)連鑄工序,采用260*1900斷面,全程采用二冷電磁攪拌,動(dòng)態(tài)輕壓下技術(shù),電攪參數(shù)360A,頻率4HZ,凝固末端累計(jì)壓下量6.9mm,控制鑄坯等軸晶率達(dá)到45%。
4)鑄坯加熱工序,鑄坯加熱終了時(shí)刻鑄坯表面溫度控制在1250℃,加熱時(shí)間240min。
5)控制軋制工序,采用兩階段軋制,一階段開軋溫度1050℃,一階段板坯的單道次壓下量10%,且后三道單道次壓下率≥17%,累計(jì)壓下率75%;第二階段開始溫度為890℃;末道次快速拋鋼,拋鋼速度3.2m/s,使鋼板快速進(jìn)入控冷區(qū),DQ段開冷溫度控制在820℃;
6)控冷工序采用直接淬火DQ+空冷+快速冷卻ACC三段式冷卻,DQ段冷卻速度為20℃/s,DQ段終冷溫度為500℃;鋼板離開DQ段后進(jìn)入空冷段,空冷10s;ACC段冷卻速度為8℃/s,終冷溫度為250℃;
DQ和ACC段投用的側(cè)噴水需要覆蓋整個(gè)輥道寬度,側(cè)噴水與鋼板上表面呈10~12°夾角分布,DQ段上下集管水量比值控制在1.7,ACC段上下集管水量比值2.0。
7)矯直工序,矯直機(jī)入口和出口矯直輥傾斜量控制6mm,保證矯直力≥16000KN,通過強(qiáng)力矯直機(jī)反復(fù)矯直5道次。
采用上述方法生產(chǎn)的厚度規(guī)格為16mm的橋梁板,金相組織組成為鐵素體(23%)和貝氏體組織(77%),其力學(xué)性能檢測(cè)結(jié)果:屈服強(qiáng)度565MPa,抗拉強(qiáng)度680MPa,延伸率20%,屈強(qiáng)比0.83,V型縱向-40℃沖擊功155J、152J、173J,180°彎曲試驗(yàn)合格,鋼板無浪形缺陷,板形平直度滿足≤3mm/M,探傷能力達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)Ⅰ級(jí)要求。
表1 實(shí)施例1-4板坯化學(xué)成分組成及其質(zhì)量百分含量(%)
表1中成分余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)。

以上實(shí)施例僅用以說明而非限制本發(fā)明的技術(shù)方案,盡管參照上述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:依然可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行修改或者等同替換,而不脫離本發(fā)明的精神和范圍的任何修改或局部替換,其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。

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