一种薄规格高韧性桥梁结构钢板的热处理方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113462977A(43)申请公布日2021.10.01(21)申请号202110735908.7C22C38/24(2006.01)(22)申请日2021.06.30C22C38/28(2006.01)C22C38/06(2006.01)(71)申请人湖南华菱湘潭钢铁有限公司C21D1/28(2006.01)地址411101湖南省湘潭市岳塘区钢城路C21D1/84(2006.01)(72)发明人范明周文浩熊祥江罗登C21D11/00(2006.01)刘海浪李中平史术华张勇伟C21D6/00(2006.01)陈奇明彭清韩德川王双双(74)专利代理机构长沙新裕知识产权代理有限公司43210代理人李由(51)Int.Cl.C22C38/02(2006.01)C22C38/04(2006.01)C22C38/38(2006.01)C22C38/26(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种薄规格高韧性桥梁结构钢板的热处理方法(57)摘要一种薄规格高韧性桥梁结构钢板的热处理方法，其特征在于：钢的化学成分以重量百分数计为C≤0.18，Si=0.30~0.50，Mn=1.2~1.8，P≤0.020，S≤0.010，Nb=0.020~0.050，V=0.035~0.065，Ti=0.01~0.03，Cr≤0.30，Alt=0.02~0.06，B≤0.0005，CEV=0.40~0.43，余量为Fe和不可避免的杂质元素。本发明通过对常化热处理炉进行分区温度控制，实现“梯温快速正火+慢冷”热处理工艺。这种热处理方法较双炉正火+回火工艺提高生产效率50%，节约煤气能耗68%，较调质工艺提高生产效率55%，节约煤气能耗及成本70%。经过这种热处理方法，钢板可获得45~55%的铁素体、40~50%的珠光体的基体组织，晶粒度达10‑11级，‑40℃低温冲击Kv2可达220J以上。CN113462977ACN113462977A权利要求书1/1页1.一种薄规格高韧性桥梁结构钢板的热处理方法，其特征在于：钢的化学成分以重量百分数计为C≤0.18，Si=0.30~0.50，Mn=1.2~1.8，P≤0.020，S≤0.010，Nb=0.020~0.050，V=0.035~0.065，Ti=0.01~0.03，Cr≤0.30，Alt=0.02~0.06，B≤0.0005，CEV=0.40~0.43，余量为Fe和不可避免的杂质元素；钢的热处理关键工艺为：（1）梯温快速正火工艺：钢板以辊速1.0~2.0m/min进入常化炉内，以1.0~2.0min/mm加热速度迅速达到完全奥氏体化温度Tm（870~890℃），并保温10~25min；（2）梯温慢冷工艺：利用炉内气氛及辐射管感应延迟加热形成降温梯度，实现钢板在常化炉内后半区进行慢冷，钢板以0.1‑0.3℃/S冷速降至600℃出炉。2CN113462977A说明书1/4页一种薄规格高韧性桥梁结构钢板的热处理方法技术领域[0001]本发明属于冶金技术领域，特别是涉及一种薄规格高韧性桥梁结构钢板的热处理方法。背景技术[0002]结构钢常用于建筑、桥梁、船舶、车辆等承载结构，它必须具有一定的强度和韧性。随着工程项目的技术要求越来越高，其对结构钢的韧性要求也越来越高。如桥梁用结构钢标准GB/T714‑2015中，明确要求钢板低温冲击值要达120J以上。对桥梁结构钢板而言，为改善钢板的焊接稳定性，钢板常需要进行正火，即将钢加热到A温度以上3050℃，保温一C3~段时间后出炉的一种热处理工艺。正火可以去除材料的内应力，降低材料的硬度及明显改善可焊性及热加工稳定性。[0003]然而对于厚度规格在20mm以下的中厚板，由于正火出炉空冷过程中，其心部中心偏析带易产生过冷贝氏体以带状分布，导致钢板冲击韧性较差。目前大多数宽厚板厂对于薄规格正火桥梁结构钢板合格率低、生产难度大。对于这种情况，主要采取降低碳、锰含量或调质挽救处理，第一种方法对正火强度损失较大，常常不满足标准强度要求，而第二种方法需要重新进行热处理，工序周期长，对交货期及成本影响较大。为此，提供一种生产周期短、成本低、可显著提高桥梁结构钢板低温韧性的热处理方法十分有必要。[0004]中国专利CN104894477A公布了“一种15CrMoR临氢设备用钢的生产方法”，钢板经轧制后，采用正火+回火热处理方式生产，‑30℃夏比V形冲击值在126‑327之间，韧性有较大改善，但正火后增加了回火工序，成本高、生产周期长、效率低。[0005]中国专利CN111286682B公布了“一种低合金超高强度钢及其热处理工艺”，钢板属于超高强度钢，经渗碳、淬火、沥油、回火热处理工艺制造，夏比