CN112011737B - 一种桥梁结构用390MPa级耐-20℃热轧角钢及其生产方法 - Google Patents
一种桥梁结构用390MPa级耐-20℃热轧角钢及其生产方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种桥梁结构用390MPa级耐‑20℃热轧角钢及其生产方法,成分:C:0.15‑0.18%,Si:0.20‑0.45%,Mn:1.35‑1.45%,P:≤0.025%,S:≤0.025%,Cr:0.020‑0.060%,V:0.030‑0.080%,Als:0.010‑0.025%,其余为Fe及微量残余元素。与现有技术相比,本发明集中转炉冶炼、脱氧精炼、保护浇注、坯料加热、开坯轧制等多种工艺,通过合理的成分配比和生产工艺控制,利用BD开坯轧制+精轧+轧后控冷工艺,实现了屈服强度390MPa级别、低精轧压缩比、低屈强比、‑20℃低温冲击功不小于65J的桥梁结构用热轧角钢生产。
Description
技术领域
本发明属于金属材料生产技术领域,涉及一种桥梁结构用390MPa级耐-20℃热轧角钢及其生产方法。
背景技术
随着经济的快速发展,我国桥梁基础工程建设也取得突飞猛进的发展。尤其是近十年来,我国桥梁建设以每年3万座的数量递增,桥梁总长以5万公里总长速度增加,建设了一大批世界级水平的桥梁工程,我国已经成为世界桥梁大国。其中,型钢产品以其绿色节能、截面简单、使用方便等优点在桥梁建设上有着广泛的应用。
目前,国内市场的桥梁用型钢产品主要是以H型钢为主,但是在钢梁结构中桁架梁通常需要用到高强度、高韧性的热轧角钢产品。传统的桥梁用角钢主要强度在345MPa级别就能满足钢梁构件的使用,但是随着桥梁工程环境的变化,尤其是低温地区,桥梁结构用角钢市场开始以高强度、高低温韧性的主要发展方向,因此,开发具有高强度和高低温韧性的热轧角钢产品能大力推动桥梁工程在低温地区的发展。
2017年12月26日公开的专利公开号为CN 107513665 A,名称为“一种铁塔用Q345级热轧耐候大型号角钢及其制备方法”的专利,公开了该铁塔用Q345级热轧耐候大型号角钢含有如下成分:C:0.03-0.10wt%,Si:0.15wt%-0.50wt%,Mn:0.30wt%-0.90wt%,P≤0.020wt%,S≤0.015wt%,Cr:0.40wt%-0.80wt%,Ni:0.10wt%-0.30wt%,Cu:0.20wt%-0.50wt%,Als≥0.015wt%,Ti:0.01wt%-0.05wt%,V:0.03wt%-0.10wt%,其余为Fe。采用低C、V与Ti复合添加和适量耐腐蚀元素的成分设计方案。但是该成分工艺对连铸异形坯控制严格,尤其是采用Ti微合金增加精炼能耗,且产品最终的强度仅能达到345MPa级别,无法满足桥梁结构用钢对强度的要求。
2017年5月10日公开的专利公开号为CN106636528A,名称为“耐低温冲击C级电力角钢生产方法”的专利,该专利主要是采用转炉(终点控制C、P、Ti的含量)—LF精炼(正常炉次软吹后温度1565-1575℃)—连铸(全程保护浇注)—轧机(开轧温度1050-1200℃,开高压水除鳞,钢坯不允许组坯轧制,轧槽号从传动侧到操作侧排序;轧件调整后注意导卫的同步调整,同时每架导卫左右两侧用木头或其他物件挤紧)。该方法控制过程复杂,对现场的操作工艺要求严格,且工艺窗口窄,同时增加了现场工装设备投入,产品最终仅能满足C级(0℃)电力角钢对低温冲击韧性的要求,无法实现更低温度(-20℃)的服役条件。
2016年5月4日公开的专利公开号为CN105543677A,名称为“一种高原山区电力通信塔架用345MPa级14号热轧角钢及其制备方法”的专利,该发明所述的高原山区电力通信塔架用345MPa级14号热轧角钢采用C:0.14-0.20%、Si:0.20-0.30%、Mn:0.85-1.05%、V:0.016-0.030%、Ti:0.015-0.030%、Mo:0.015-0.025%、P≤0.020%、S≤0.015%,其余为Fe及不可避免的不纯物。该方法主要采用大量的V+Ti+Mo复合合金元素,生产工序复杂,对炼钢工艺要求严格,同时大量的合金含量增加生产成本,且该方法生产的角钢产品屈服强度在345MPa级别,强度指标不满足桥梁结构用角钢的要求。
2016年7月6日公开的专利公开号为CN 105734418 A,名称为“一种耐低温热轧角钢及其制备方法”的专利,该发明公开了一种耐低温角钢及其生产方。该角钢按质量百分比由以下化学成分组成:C:0.10-0.15%,Si:0.20-0.50%,Mn:1.3-1.7%,V:0.04-0.06%,Al:0.005-0.015%,N≤0.01%,O≤0.006%,P≤0.020%,S≤0.010%,余量为Fe和不可避免的杂质。其生产方法包括铁水预脱硫、转炉冶炼、LF精炼、方坯连铸机连铸及轧制工序,脱硫后保证铁水中的硫含量为≤0.005wt%。该方法虽然产品冲击韧性较高,但是整个生产过程尤其是对炼钢工艺要求极高,严格控制O、N、S等元素的含量,大大地增加了炼钢成本,此外,在轧制过程加热温度过高,均热段1220-1260℃,能耗较高,采用该方法生产的产品的屈服强度在345MPa以上,尚不满足桥梁结构用钢的要求。
2020年1月27日公开的专利公开号为CN 110699598 A,名称为“一种铌微合金化高强高耐候角钢及其生产工艺”的专利,该发明提供了一种铌微合金化高强高耐候角钢及生产工艺,其化学成分以质量百分数计为:C:0.05-0.12%,Si:0.20-0.75%,Mn≤1.00%,Cu:0.20-0.55%,P:0.07-0.10%,Cr:0.30-1.25%,Ni:0.12-0.65%,Nb:0.015-0.060%,S≤0.020%,Ceq≤0.44,I≥6,余为Fe和不可避免的杂质;生产工艺包括连铸坯生产、角钢轧制、角钢矫直。该方法主要采用大量的Cr+Ni+Nb+Cu复合合金元素,生产工序复杂,对炼钢工艺要求严格,采用该方法产品的低温(-20℃)冲击功仅大于34J,远远小于桥梁结构用角钢对低温冲击值的要求。
2017年6月30日公开专利公开号为CN 106906411A,名称为“一种公共钢构建筑用Q345FRD耐火抗震热轧角钢及其制备方法”的专利,该发明所述的耐火抗震热轧角钢的制备方法,其成分为C:0.16-0.21wt%、Si:0.23-0.33wt%、Mn:0.85-1.05wt%、V:0.017-0.032wt%、Ti:0.015-0.030wt%、Mo:0.080-0.100wt%、S≤0.015wt%、P≤0.020wt%,其余为Fe及不可避免的不纯物,生产过程包括以下步骤:A、铁水预处理脱硫;B、钢水冶炼;C、脱氧合金化;D、钢水LF炉精炼;E、钢水浇铸;F、钢坯加热;G、钢坯高压水箱除鳞;H、开坯轧机预成型;I、万能轧机连轧;J、角钢在线外形尺寸检测;K、精整。采用该方法对铁水处理过程要求严格(铁水预处理、转炉冶炼、脱氧合金化、LF炉精炼、大方坯全程保护连铸),增加了生产工序和生产成本,而且其最终角钢产品屈服强度在345MPa级别,强度指标不满足桥梁结构用角钢的要求。
2020年4月10日公开的专利公开号为CN 109127724A,名称为“一种高韧性角钢的生产工艺方法”的专利,该发明采用的生产工艺方法的技术方案为:双蓄热步进梁式加热炉+I架750二辊可逆轧机轧5-7道(粗轧)+II架750二辊可逆轧机轧制3道(中轧)+在精轧机与II架750轧机之间的过渡辊道上停顿0.5-3分钟、保证入精轧机温度在800-900℃,然后进入精轧机轧制。然而,该方法受到特殊轧机装备布置以外,对轧制温度限定在800-900℃,对于在一般的连轧机架来说,该温度增加了中间待轧时间,减慢了轧制节奏,在实际轧制生产中难以实现。而且,该工艺技术方案生产的产品强度等级为C级,不满足一般桥梁结构用钢D级要求。
综上所述,角钢产品在开发方面有一定的技术积累,其主要应用集中在铁塔结构、电力通讯、结构建筑等方面,而这部分产品的工艺数据又受到不同厂家不同设备条件的限制;除此之外,不同技术工艺的角钢产品大多数的屈服强度指标集中在355MPa级别,低温冲击韧性主要集中在0℃、-20℃(≥34J),这些角钢的力学性能能满足目前普通结构及构件的要求,但是对于桥梁结构来说,尤其是针对一些低温地区,作为桥梁结构构件使用的角钢,其低温韧性要满足D级(-20℃)要求,且冲击值远远大于34J要求值。此外,在强度指标方面,传统的345MPa级别角钢已不满足现代桥梁结构构件的匹配要求,所以需要提高强度来保证角钢构件使用的安全性问题。
因此,针对桥梁结构工程领域用角钢来说,急需开发具有耐低温、高强度的热轧角钢产品,满足当前低温地区桥梁结构用钢的市场需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种桥梁结构用390MPa级耐-20℃热轧角钢及其生产方法,解决桥梁结构用强度低、耐低温韧性差等缺点,本发明产品屈服强度不低于390MPa、延伸率不低于25%,-20℃冲击功值不低于65J、屈强比小于0.78,精轧压缩比小于4.0,满足国内在桥梁结构领域角钢的使用要求。
本发明具体技术方案如下:
一种桥梁结构用390MPa级耐-20℃热轧角钢,包括以下质量百分比化学成分:C:0.15-0.18%,Si:0.20-0.45%,Mn:1.35-1.45%,P:≤0.025%,S:≤0.025%,Cr:0.020-0.060%,V:0.030-0.080%,Als:0.010-0.025%,其余为Fe及微量残余元素。
所述桥梁结构用390MPa级耐-20℃热轧角钢规格为∠80×5-10—∠125×8-16,单位:mm。
各元素的作用及配比依据如下:
碳(C):目前,耐低温角钢的碳含量在0.10-0.20%,考虑到碳具有优良的固溶强化作用,为获得较高的强度,根据现场型材生产经验,为保证获得不低于25%占比珠光体组织来实现较高强度,设定下限为0.15wt%;但是碳含量过高,明显降低材料的塑韧性和焊接性,设定上限为0.18wt%。
硅(Si):具有较强的固溶强化作用,Si是非碳化物形成元素,在钢中以固溶形式存在,能显著强化铁素体,为获得较高的强度,设定下限为0.20wt%;但是当Si高于0.7%时,材料的塑韧性明显下降,钢的强度增加,韧性塑性却显著下降,设定上限为0.45wt%。
锰(Mn):一定范围内,可以同时提高材料的强度和韧性。其具有降低相变温度的作用,同时可以有效抑制铁素体向珠光体的转变,大大提高材料的低温韧性。有研究表明,当w(Mn)≥1.2wt%时,钢的强化效果明显,当w(Mn)≥1.5wt%时,则降低钢的韧性,因此,在保证强化效果的同时也要考虑低温韧性的影响,Mn含量应控制在1.35-1.45wt%。
磷(P):在钢种容易发生偏析,大大降低了钢的塑韧性,且对钢材的表面质量有一定的影响,考虑到炼钢过程脱P难度,设定上限为0.025wt%。
硫(S):和P元素有类似的效果,且在钢种属于杂质元素,对钢的韧性影响较大,考虑到炼钢过程脱P难度,设定上限为0.025wt%。
钒(V):具有明显的沉淀强化和细晶强化作用。钒元素易和氮元素形成碳氮化合物,该化合物在奥氏体转变过程中可以有效再结晶过程,防止晶粒过分长大,促进奥氏体向铁素体转变,有利于软韧相的析出,提高材料的低温韧性。此外,在轧后冷却过程,碳氮化合物析出起到一定的强化作用。根据现场生产Q355D级别钢材的生产经验,每增加0.01wt%的V元素,其强度大约增加10~20MPa,对于Q390级别高强度要求钢来说,对于高强度要求钢来说,考虑到钒的强化作用,设定下限为0.030wt%,但是随着钒含量的提高,钢材的韧性提升较为困难,设定上限为0.080wt%。
铬(Cr):具有明显的强化作用,可以明显提高钢材的强度,同时,在不影响钢材的塑性和韧性情况下,添加一定的Cr元素可以有效提高材料的强度,设定下限为0.020wt%,同时为了限定过量的Cr元素对塑性和韧性的破坏,设定下限为0.060wt%。
铝(Al):强氧化元素,可以在钢中进行炼钢脱氧。此外,铝元素还可以与氮元素以结合物的形式析出,可以起到细化奥氏体晶粒的作用,设定下限为0.010wt%;但铝元素含量过高,明显降低材料的塑性和韧性,而且连铸异型坯易结瘤造成漏钢影响生产安全,设定上限为0.025wt%。
上述桥梁结构用390MPa级耐-20℃热轧角钢的生产方法,包括以下工艺流程:铁水预处理→转炉冶炼→吹氩精炼→LF精炼→铸坯浇注→坯料加热→BD轧制→精轧→空冷。
进一步的,所述铁水预处理具体为:铁水预处理工序时间≤30分钟;目测扒渣亮面≥70%;扒渣结束后进行喷吹,出站[S]≤0.015%;
所述转炉冶炼具体为:铁水用量为不少于60±5吨;炼钢参考工序时间30±5分钟;终点压枪大于20秒,出钢时间大于1分钟;脱氧合金化后初炼钢水成分目标:C:≤0.10%,Si:0.20-0.45%,Mn:1.31-1.41%,V:0.020-0.060%;在出钢约1/5时,通过合金溜槽加入3~4.5kg/t(单位:公斤/每吨铁水)低硅高氧化铝预熔精炼渣和3~4.5kg/t(单位:公斤/每吨铁水)石灰;然后按吨钢1.0公斤加入铝铁,铝铁加完后按1.8~2.2kg/t(单位:公斤/每吨铁水)加入硅钙钡;所有合金加完后加VN。
所述吹氩精炼具体为:吹氩站时间≤10分钟;定氧,喂铝线,根据定氧结果,喂铝线,控制出站Als含量在0.010%-0.020%。
所述LF精炼具体为:LF造渣时间≤25分钟;采用300~3000NL/m3大氩流量吹通同时控制氩流量;化渣时间≥10分钟,根据渣的状况,通过计算炉渣碱度值按照0~200公斤适当补加石灰或低硅高氧化铝预熔精炼渣,每隔2~3分钟添加铝粒和电石以调整渣成分;同时对氩气流量进行控制,造渣直至形成白渣为止;此外,通过加铝粒的方式调整[Als]成分到0.010%-0.025%。
所述铸坯浇注具体为:采用全程保护浇铸;每炉连浇时敞开浇注时间不得大于30秒;中间包采用氩气微正压保护,中包工作液面深度≥500mm。中间包采用水口+塞棒形式;结晶器采用外装式浸入式水口塞棒自动控制;浸入式水口插入深度80-120mm;浇注周期35±5分钟。
所述坯料加热具体为:异型坯在加热炉内的加热温度1200℃-1230℃,在炉时间90min-120min,同时,确保加热炉出炉坯料送BD轧机轧制前,除鳞后钢坯温度不低于1150℃。
所述BD轧制具体为:BD轧机轧制前,应进行高压水除鳞,除鳞须保证干净,除鳞压力≥12MPa。进一步的,所述BD轧制,开轧温度1120℃-1150℃,终轧温度不低于1050℃,确保开坯BD轧制段温度高于奥氏体完全再结晶温度,同时,通过大压下作用确保奥氏体晶粒无过分粗大。
所述精轧具体为:开轧温度980℃-1040℃,第六架机架终轧温度不高于960℃,该过程主要是在连轧阶段确保轧制大变形实现晶粒细化,整个变形阶段满足成品截面与开轧前截面的面积占比不低于25%(精轧截面占比)。
所述空冷具体为:轧后上冷床空冷并冷却至室温,保证冷却过程中实现铁素体和珠光体的转变,以期获得优良的强度和韧性指标。
本发明基于热轧角钢的生产实际,集中转炉冶炼、脱氧精炼、保护浇注、坯料加热、开坯轧制等多种工艺,通过合理的成分配比和生产工艺控制,利用BD开坯轧制+精轧+轧后控冷工艺,实现了屈服强度390MPa级别、低精轧压缩比、低屈强比、-20℃低温冲击功不小于65J的桥梁结构用热轧角钢生产。
与现有技术相比,本发明基于生产实际,通过合理调整成分配比,满足实际生产过程中对合金元素的控制要求,结合现场生产实际工艺操作,实现了BD开坯轧制+精轧+轧后控冷工艺,生产的桥梁结构用热轧角钢产品,且产品强度大于390MPa级,延伸率不低于25%,-20℃冲击功值不低于65J、屈强比不高于0.78,精轧压缩比小于4.0,满足国内在桥梁结构领域角钢的使用要求。本发明产品目前广泛应用于国内及国外的桥梁建设工程,为推动角钢产品在桥梁结构领域的发展提供了良好的技术保障。
附图说明
图1为本发明实施例1金相组织图。
图2为本发明对比例2金相组织图。
具体实施方式
下面通过对实施实例的描述,对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
实施例1-实施例6
一种桥梁结构用390MPa级耐-20℃热轧角钢,其化学成分质量百分含量如表1所示,表1中没有列出的余量为Fe和不可避免的杂质。
对比例1-对比例2
一种热轧角钢,其化学成分质量百分含量如表1所示,表1中没有列出的余量为Fe和不可避免的杂质。
表1各实施例的化学成分(单位:wt%)
上述实施例1-实施例6所述桥梁结构用390MPa级耐-20℃热轧角钢的生产方法,包括以下工艺流程:
铁水预处理→转炉冶炼→吹氩精炼→LF精炼→铸坯浇注→坯料加热→BD轧制→精轧→空冷。
进一步的,所述铁水预处理具体为:铁水预处理工序时间≤30分钟;目测扒渣亮面≥70%;扒渣结束后进行喷吹,出站[S]≤0.015%;
所述转炉冶炼具体为:铁水用量为60±5吨;炼钢参考工序时间30±5分钟;终点压枪大于20秒,出钢时间大于1分钟。脱氧合金化后初炼钢水成分目标:C:≤0.10%,Si:0.20-0.45%,Mn:1.31-1.41%,V:0.020-0.060%。在出钢约1/5时,通过合金溜槽加入200公斤低硅高氧化铝预熔精炼渣和200公斤石灰;然后按吨钢1.0公斤加入铝铁,铝铁加完后按吨钢2.0公斤加入硅钙钡;所有合金加完后加VN。
所述吹氩精炼具体为:吹氩站时间≤10分钟;定氧,喂铝线,根据定氧结果,喂铝线,控制出站Als含量在0.010%-0.020%。
所述LF精炼具体为:LF造渣时间≤25分钟;采用1000~2000NL/m3大氩流量(强搅)吹通同时控制氩流量;化渣时间≥10分钟,根据渣的状况适当补加石灰和低硅高氧化铝预熔精炼渣200公斤,每隔2分钟添加铝粒和电石以调整渣成分;此外,通过加铝粒的方式调整[Als]成分到0.010%-0.025%。
所述铸坯浇注具体为:采用全程保护浇铸;每炉连浇时敞开浇注时间不得大于30秒;中间包采用氩气微正压保护,中包工作液面深度≥500mm。中间包采用水口+塞棒形式;结晶器采用外装式浸入式水口塞棒自动控制;浸入式水口插入深度80-120mm;浇注周期35±5分钟。
所述坯料加热具体为:异型坯在加热炉内的加热温度1200℃-1230℃,在炉时间90min-120min,同时,确保加热炉出炉坯料送BD轧机轧制前,除鳞后钢坯温度不低于1150℃。
所述BD轧制具体为:BD轧机轧制前,应进行高压水除鳞,除鳞须保证干净,除鳞压力≥12MPa。进一步的,开轧温度1120℃-1150℃,终轧温度不低于1050℃,确保开坯BD轧制段温度高于奥氏体完全再结晶温度,同时,通过大压下作用确保奥氏体晶粒无过分粗大。
所述精轧具体为:开轧温度980℃-1040℃,第六架机架终轧温度不高于960℃,该过程主要是在连轧阶段确保轧制大变形实现晶粒细化,整个精轧变形阶段满足成品截面与开轧前截面的面积占比不低于25%(精轧截面占比)。
所述空冷具体为:轧后上冷床空冷并冷却至室温,保证冷却过程中实现铁素体和珠光体的转变,以期获得优良的强度和韧性指标。
其中,实施例1-实施例6BD轧制、精轧和空冷生产过程中控制参数见表2。
对比例1-对比例2
一种热轧角的生产工艺流程,同实施例1-实施例6,其中,铁水预处理→转炉冶炼→吹氩精炼→LF精炼→铸坯浇注→坯料加热的流程工艺和参数控制与实施例1-实施例6相同,不同在于,对比例1-对比例2BD轧制、精轧和空冷控制参数不同,具体为:
所述BD轧制具体为:BD轧机轧制前,应进行高压水除鳞,除鳞须保证干净,除鳞压力≥12MPa。进一步的,开轧温度1130℃-1160℃,相对于实施例1~实施例6,BD开坯段压下量相对较小,为保证后续精轧节奏,BD段温度可相对设定较高;终轧温度不低于1060℃。
所述精轧具体为:开轧温度1000℃-1040℃,第六架机架终轧温度不高于980℃,该过程相对于实施例1~实施例6来说,连轧阶段相对压下量较大,为减小轧机负荷,可适当提高轧制温度。整个精轧变形阶段满足成品截面与开轧前截面的面积占比不超过25%(精轧截面占比)。
所述空冷具体为:轧后上冷床空冷并冷却至室温,保证冷却过程中实现铁素体和珠光体的转变,以期获得优良的强度和韧性指标。
对比例1-2BD轧制、精轧和空冷生产过程中控制参数见表2。
实施例1-实施例6和对比例1-2所述桥梁结构用390MPa级耐-20℃热轧角钢的生产方法涉及的具体工艺参数如表2所示。
表2各实施例和对比例生产的主要工艺参数
采用本发明获得的金相组织类型为:铁素体+珠光体,晶粒度为9.0~9.5级别。
对比例1、2精轧压缩比均大于4.0,说明BD段的压下就相对小;反之,实施例1~6,精轧压缩比均小于4.0说明其BD段压下就相对较大。
上述实施例1-6及对比例1-2生产的桥梁结构用390MPa级耐-20℃热轧角钢力学性能如下表3所示,其中试样取样方法执行GB/T 20066、GB/T2975标准,试验方法执行GB/T4336、GB/T228.1和GB/T229标准。
表3各实施例和对比例热轧角钢力学性能
R<sub>eL</sub>/MPa | R<sub>m</sub>/MPa | A/% | -20℃KV<sub>2</sub>/J | 屈强比 | |
实施例1 | 449 | 590 | 28 | 87(97、85、79) | 0.76 |
实施例2 | 416 | 585 | 25 | 94(49、129、103) | 0.71 |
实施例3 | 472 | 605 | 28 | 103(78、129、103) | 0.78 |
实施例4 | 488 | 623 | 28 | 77(80、77、74) | 0.78 |
实施例5 | 453 | 596 | 26 | 72(70、78、68) | 0.76 |
实施例6 | 450 | 595 | 27 | 66(75、65、56) | 0.76 |
对比例1 | 403 | 512 | 25 | 42(51、32、43) | 0.79 |
对比例2 | 425 | 564 | 23 | 56(52、49、67) | 0.75 |
由表1-表3所属的实施例可知,对比例1-2采用不同的生产工艺,产品的屈服强度为403~425MPa、抗拉强度为512~564MPa,延伸率为23%-25%,-20℃冲击功为42J-56J,室温屈强比为0.75-0.79,精轧压缩比为4.12~4.33。
实施例1-6采用本发明所述方法生产的角钢产品其屈服强度为416-488MPa、抗拉强度为585-623MPa,延伸率为25%-28%,-20℃冲击功为66J-103J,室温屈强比为0.71-0.78,精轧压缩比为3.57-4.0,表明产品具有良好的室温强度、塑性和低温韧性,满足产品在桥梁结构工程领域的使用要求。
Claims (8)
1.一种桥梁结构用390MPa级耐-20℃热轧角钢,其特征在于,所述桥梁结构用390MPa级耐-20℃热轧角钢包括以下质量百分比化学成分:C:0.15-0.18%,Si:0.20-0.45%,Mn:1.35-1.45%,P:≤0.025%,S:≤0.025%,Cr:0.020-0.060%,V:0.030-0.080%,Als:0.010-0.025%,其余为Fe及微量残余元素;
所述的桥梁结构用390MPa级耐-20℃热轧角钢的生产方法,包括以下工艺流程:铁水预处理→转炉冶炼→吹氩精炼→LF精炼→铸坯浇注→坯料加热→BD轧制→精轧→空冷;
所述BD轧制具体为:开轧温度1120℃-1150℃,终轧温度不低于1050℃;
所述桥梁结构用390MPa级耐-20℃热轧角钢的组织为:铁素体+珠光体,晶粒度为9.0~9.5级别。
2.根据权利要求1所述的桥梁结构用390MPa级耐-20℃热轧角钢,其特征在于,所述转炉冶炼,脱氧合金化后初炼钢水成分目标:C:≤0.10%,Si:0.20-0.45%,Mn:1.31-1.41%,V:0.020-0.060%。
3.根据权利要求1所述的桥梁结构用390MPa级耐-20℃热轧角钢,其特征在于,所述铁水预处理,出站[S]≤0.015%。
4.根据权利要求1所述的桥梁结构用390MPa级耐-20℃热轧角钢,其特征在于,所述吹氩精炼具体为:吹氩站时间≤10分钟;定氧,喂铝线,根据定氧结果,喂铝线,控制出站Als含量在0.010%-0.020%。
5.根据权利要求1所述的桥梁结构用390MPa级耐-20℃热轧角钢,其特征在于,所述LF精炼具体为:LF造渣时间≤25分钟;采用300~3000NL/m3大氩流量吹通同时控制氩流量,化渣时间≥10分钟,通过加铝粒的方式调整[Als]成分到0.010%-0.025%。
6.根据权利要求1所述的桥梁结构用390MPa级耐-20℃热轧角钢,其特征在于,所述铸坯浇注具体为:采用全程保护浇铸;每炉连浇时敞开浇注时间不得大于30秒;中间包采用氩气微正压保护,中包工作液面深度≥500mm;中间包采用水口+塞棒形式;结晶器采用外装式浸入式水口塞棒自动控制;浸入式水口插入深度80-120mm;浇注周期35±5分钟。
7.根据权利要求1所述的桥梁结构用390MPa级耐-20℃热轧角钢,其特征在于,所述坯料加热具体为:异型坯在加热炉内的加热温度1200℃-1230℃,在炉时间90min-120min,同时,确保加热炉出炉坯料送BD轧机轧制前,除鳞后钢坯温度不低于1150℃。
8.根据权利要求1所述的桥梁结构用390MPa级耐-20℃热轧角钢,其特征在于,所述精轧具体为:开轧温度980℃-1040℃,第六架机架终轧温度不高于960℃,精轧截面占比不低于25%。
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