專利名稱：：一種輥彎成型高強(qiáng)度鋼板樁用厚規(guī)格熱軋鋼板及制造工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種高強(qiáng)度熱軋板及其制造工藝，特別涉及一種輥彎成型高強(qiáng)度鋼板樁用厚規(guī)格熱軋鋼板及制造工藝。技術(shù)背景-鋼板樁是土木工程施工中廣泛使用的構(gòu)件，可用于橋梁、碼頭、卸貨場(chǎng)、堤防護(hù)岸、護(hù)墻、擋土墻、防波堤、導(dǎo)流堤、船塢、閘門等工程。冷彎鋼板樁一般壁厚較大，截面形狀復(fù)雜，特別是兩側(cè)鎖耳的彎曲角度達(dá)到180。，彎曲內(nèi)徑接近2倍厚度，對(duì)冷彎成型工藝和材料性能要求高，所以傳統(tǒng)的鋼板樁都是以熱軋型鋼為主。隨著輥彎成型技術(shù)的發(fā)展，冷彎鋼板樁產(chǎn)品的尺寸規(guī)格、壁厚以及斷面特性都有了擴(kuò)大和提高，使得冷彎鋼板樁產(chǎn)品可以與熱軋鋼板樁產(chǎn)品的斷面技術(shù)特性相當(dāng)，這也使高強(qiáng)度厚規(guī)格冷彎鋼板樁產(chǎn)品的生產(chǎn)成為可能。輥彎成型的冷彎鋼板樁同熱軋鋼板樁相比具有稱本低、規(guī)格形狀容易調(diào)整等優(yōu)點(diǎn)。鋼板樁產(chǎn)品要求具有較高的剛度、抗沖擊性能、抗疲勞性能和較長(zhǎng)的壽命。所以高強(qiáng)度鋼板樁除了對(duì)輥彎成型工藝要求較高以外，對(duì)所用熱軋鋼板的性能要求苛刻。用于制作長(zhǎng)規(guī)格高強(qiáng)度冷彎鋼板樁的鋼板需要在滿足強(qiáng)度要求和厚度規(guī)格的前提下具有優(yōu)良的冷彎成形性能，良好的沖擊韌性。傳統(tǒng)的高強(qiáng)度厚規(guī)格鋼板由于成分設(shè)計(jì)和熱軋工藝方面的原因，材料的顯微組織存在明顯的帶狀組織和成分偏析，導(dǎo)致厚規(guī)格的冷彎性能和沖擊功不高，在鋼板樁成型和使用過程中容易出現(xiàn)開裂現(xiàn)象，不能滿足冷彎鋼板樁生產(chǎn)的要求。現(xiàn)有技術(shù)厚規(guī)格熱軋鋼板，由于熱軋壓下量不足，為了達(dá)到所要求的強(qiáng)度，采用較高設(shè)計(jì)的C、Mn含量，這樣在材料的顯微組織中容易形成帶狀組織和成分偏析，在鋼板樁成型和使用過程中容易出現(xiàn)開裂現(xiàn)象，不能滿足冷彎鋼板樁生產(chǎn)的要求。因此，為了克服上述技術(shù)的不足，需要研究開發(fā)一種能夠滿足厚規(guī)格高強(qiáng)度輥彎成型冷彎鋼板樁需要的熱軋鋼板，在滿足強(qiáng)度要求和厚度規(guī)格的前提下具有優(yōu)良的冷彎成形性能，良好的沖擊韌性，能夠適應(yīng)冷彎鋼板樁成型過程中苛刻的3變形條件。中國(guó)專利申請(qǐng)CN200410040735.3公開了一種《厚規(guī)格超細(xì)晶粒熱軋鋼板及其生產(chǎn)工藝》，其組分為C:0.13~0.腦;Si:0.120.30%;Mn:0.500.70%;P:《0.020%;S:《0.015%，制造工藝是連鑄坯加熱出爐溫度為1150120(TC;b.粗軋溫度為9501000。C;c.粗軋后中間坯厚度為3035mm;d,熱軋精軋入口溫度為88092(TC;e.精軋采用五六機(jī)架進(jìn)行軋制；f.投入三組或四組機(jī)架間冷卻水；g.熱軋精軋出口溫度為800830°C;h.巻取溫度為500560。C。該專利申請(qǐng)的板厚為6.5—8.0mm，冷彎試樣寬度35mm，彎曲角度180°，彎心直徑d-a。由于冷彎鋼板樁一般壁厚較大，截面形狀復(fù)雜，冷彎性能是保證輥彎成型鋼板樁加工成型時(shí)不開裂的重要性能指標(biāo)。冷彎鋼板樁要求板厚大于8mm，小于等于12mm，該專利申請(qǐng)板厚和冷彎性能均不能滿足冷彎鋼板樁的要求。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種能夠滿足厚規(guī)格高強(qiáng)度輥彎成型冷彎鋼板樁需要的輥彎成型高強(qiáng)度鋼板樁用厚規(guī)格熱軋鋼板及其制造工藝，主要解決現(xiàn)有的高強(qiáng)度厚規(guī)格鋼板由于成分設(shè)計(jì)和熱軋工藝方面的原因，材料的顯微組織存在明顯的帶狀組織和成分偏析，導(dǎo)致厚規(guī)格的冷彎性能和沖擊功不高，在鋼板樁成型和使用過程中容易出現(xiàn)開裂現(xiàn)象，不能滿足冷彎鋼板樁生產(chǎn)的問題。本發(fā)明技術(shù)方案是一種高強(qiáng)度輥彎成型鋼板樁用厚規(guī)格熱軋鋼板及其制造工藝，化學(xué)成分(重量百分比)為，C:0.080.15%，Si:0.100.40%，Mn:0.300.90%，Nb:0.0200.0切％，Ti:0.010-0.030%，P《0.025%，S《t).015%，其余為Fe。顯微組織為細(xì)晶粒鐵素體和彌散分布的珠光體組織加少量貝氏體組織，晶粒度級(jí)別為1114級(jí)，帶狀組織級(jí)別小于0.5級(jí)。一種高強(qiáng)度輥彎成型鋼板樁用厚規(guī)格熱軋鋼板的制造工藝，將符合成分要求的連鑄板坯加熱至1150'C122(TC，粗軋階段為5道次軋制，粗軋結(jié)束溫度為950105(TC，中間坯厚度為3545mm。粗軋結(jié)束后經(jīng)過熱巻箱巻將中間坯巻曲后在展開進(jìn)行精軋，精軋為5道次連軋，精軋開軋溫度為92(TC94(TC，最后兩道次的道次變形量均大于10%，精軋結(jié)束溫度為84(TC88(TC，精軋后，鋼板厚度為大于8mm，小于等于12mm，層流冷卻階段采用前段強(qiáng)冷，巻取溫度為580。C650。C。本發(fā)明的有益效果是，在化學(xué)成分設(shè)計(jì)上，采用低易偏聚元素C、Mn元素含量，在強(qiáng)化方式上，發(fā)揮多種強(qiáng)化方式的綜合作用，在軋制工藝上采用低終軋溫度和巻取溫度，并且在精軋后道次采用大的壓下率保證鋼板達(dá)到需要的強(qiáng)度指標(biāo)，得到了一種高強(qiáng)度輥彎成型鋼板樁用厚規(guī)格熱軋鋼板。其化學(xué)成分設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)在于，由于C、Mn元素在鋼中屬于易偏析元素，特別是高含量的Mn元素是熱軋鋼板中帶狀組織形成的主要因素，因此采用了低C、Mn元素含量的設(shè)計(jì)方法。但是由于鋼板樁需要鋼板厚度規(guī)格較厚，大于8mm，精軋階段不總變形量較小，僅僅依靠較低含量C、Mn元素的強(qiáng)化作用，不能滿足強(qiáng)度要求。因此，在成分中添加了Nb、Ti進(jìn)行復(fù)合強(qiáng)化。Nb、Ti在本發(fā)明中的另外有益作用在于能夠增加鐵素體的形核作用，這樣也可以避免帶狀組織的形成，從而滿足鋼板樁成型對(duì)冷彎性能的苛刻要求。軋制工藝的優(yōu)點(diǎn)在于，在精軋階段降低軋制溫度和增加后道次累計(jì)壓下率，有效增加奧氏體單位體積的晶粒界面積和變形帶面積。因此提高了鐵素體晶粒的形核位置，得到細(xì)小的等軸狀鐵素體晶粒，有利于提高強(qiáng)度和改善韌性。由于鐵素體形核位置的增加，鐵素體形核位置更加隨機(jī)彌散，也有利于得到彌散分布的珠光體第二相，減少了帶狀組織的出現(xiàn)。采用較低的巻取溫度一方面可以避免鐵素體晶粒的長(zhǎng)大，另一方面可以進(jìn)一步減少帶狀組織的形成。粗軋后中間坯厚度為35-45mm，便于提高精軋的壓下率，能夠有效減少鋼中帶狀組織，改善冷彎性能。獲得的鋼板在滿足強(qiáng)度要求和厚度規(guī)格的前提下具有優(yōu)良的冷彎成形性能，良好的沖擊韌性，能夠適應(yīng)冷彎鋼板樁成型過程中苛刻的變形條件。鐵素體晶粒度級(jí)別為1114級(jí)。力學(xué)性能為屈服強(qiáng)度ReD350MPa，抗拉強(qiáng)度Rm^490MPa，斷后伸長(zhǎng)率A》25X，寬冷彎35隱，d二O合格，O'C沖擊功Akv^l50J。本發(fā)明提供的高強(qiáng)度輥彎成型鋼板樁用厚規(guī)格熱軋鋼板在滿足強(qiáng)度要求和厚度規(guī)格的前提下，帶狀組織級(jí)別低，具有優(yōu)良的冷彎成形性能，良好的沖擊軔性，能夠適應(yīng)冷彎鋼板樁成型過程中苛刻的變形條件，適合制作高強(qiáng)度輥彎成型鋼板樁。附圖為高強(qiáng)度輥彎成型鋼板樁用厚規(guī)格熱軋鋼板金相顯微組織圖片具體實(shí)施例方式結(jié)合實(shí)施例l一3對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明，見下表l，表l本發(fā)明的組分配比，組分為重量百分比％，余量為Fe。CSiMnNbTiPS本發(fā)明0.080.100.300.900.0100.010《0.025《0.0150.150.400.0400.030實(shí)施例10.080.150.400.0200.015《0.025《0.015實(shí)施例20.110.220.60.0250.020《0.025《0.015實(shí)施例30.140.350.800.0350.030《0.025《0.015通過轉(zhuǎn)爐熔煉得到符合要求化學(xué)成分的連鑄坯，厚度為210240mm，寬度為8001300mra，長(zhǎng)度為500010000mm。在全連續(xù)熱連軋軋機(jī)上軋制制造。工藝控制見下表2:其中粗軋為5道次軋制，精軋為5道次連軋，層流冷卻階段采用前段強(qiáng)冷，最終獲得薄板厚度為大于8mm，小于等于12mm。表2本發(fā)明實(shí)施工藝參數(shù)加熱溫度粗終溫度中間坯厚精始溫度精終溫度巻取溫度本發(fā)明H50。c9503545rnrn880。C840。C580。C1220。C1050°C920。C880。C650。C實(shí)施例11180。C1000。C35mrn880°C840。C580。C實(shí)施例21200。C970°C42咖900。C860°C610。C實(shí)施例31210。C1Q00。C38mm920。C880。C650。C利用上述方法得到高強(qiáng)度輥彎成型鋼板樁用厚規(guī)格熱軋鋼板。參照附圖，顯微組織為細(xì)晶粒鐵素體和彌散分布的珠光體組織加少量粒狀貝氏體，晶粒度級(jí)別為1114級(jí)，帶狀組織級(jí)別小于0.5級(jí)。具有優(yōu)良的冷彎成形性能，良好的沖擊韌性，能夠適應(yīng)冷彎鋼板樁成型過程中苛刻的變形條件，適合制作高強(qiáng)度輥彎成型鋼板樁。取樣檢測(cè)力學(xué)性能見表3:6表3分板巻取樣的力學(xué)性能<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>權(quán)利要求1.一種輥彎成型高強(qiáng)度鋼板樁用厚規(guī)格熱軋鋼板，其特征是化學(xué)成分的重量百分比為，C0.08～0.15％，Si0.10～0.40％，Mn0.30～0.90％，Nb0.020～0.040％，Ti0.010-0.030％，P≤0.025％，S≤0.015％，其余為Fe。2.權(quán)利要求1所述的輥彎成型高強(qiáng)度鋼板樁用厚規(guī)格熱軋鋼板的制造工藝，其特征是將符合成分要求的連鑄板坯加熱至115(TC122(TC，粗軋階段為5道次連軋，粗軋結(jié)束溫度為950105(TC，中間坯厚度為3545mm;粗軋結(jié)束后經(jīng)過熱巻箱巻將中間坯巻曲后在展開進(jìn)行精軋，精軋為5道次連軋，精軋開軋溫度為88(TC92(TC，最后兩道次的道次變形量均大于10%，精軋結(jié)束溫度為840'C88(TC，精軋后，鋼板厚度為板厚大于8rnm，小于等于12mm，層流冷卻階段采用前段強(qiáng)冷，巻取溫度為580°C650°C。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種輥彎成型高強(qiáng)度鋼板樁用厚規(guī)格熱軋鋼板，其特征是鋼板組織為細(xì)晶粒鐵素體和彌散分布的珠光體組織加少量粒狀貝氏體組織，晶粒度級(jí)別為1114級(jí)，帶狀組織級(jí)別小于0.5級(jí)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種輥彎成型高強(qiáng)度鋼板樁用厚規(guī)格熱軋鋼板，其特征是鋼板的屈服強(qiáng)度Rel》350MPa，抗拉強(qiáng)度Rm》490MPa，斷后伸長(zhǎng)率A》25%,寬冷彎40國(guó)，d二O合格，O'C沖擊功Akv》150J。全文摘要本發(fā)明涉及一種高強(qiáng)度熱軋板及其制造工藝，特別涉及一種輥彎成型高強(qiáng)度鋼板樁用厚規(guī)格熱軋鋼板及其制造工藝。主要解決現(xiàn)有的高強(qiáng)度厚規(guī)格鋼板厚度不夠以及冷彎性能和沖擊功不高的技術(shù)問題。本發(fā)明技術(shù)方案是一種高強(qiáng)度輥彎成型鋼板樁用厚規(guī)格熱軋鋼板及其制造工藝，化學(xué)成分(重量百分比)為，C0.08～0.15％，Si0.10～0.40％，Mn0.30～0.90％，Nb0.020～0.040％，Ti0.010-0.030％，P≤0.025％，S≤0.015％，其余為Fe。顯微組織為細(xì)晶粒鐵素體和彌散分布的珠光體組織加少量貝氏體組織，晶粒度級(jí)別為11～14級(jí)，帶狀組織級(jí)別小于0.5級(jí)。本發(fā)明主要用于制造鋼板樁。文檔編號(hào)C22C38/14GK101451216SQ20071009432公開日2009年6月10日申請(qǐng)日期2007年11月28日優(yōu)先權(quán)日2007年11月28日發(fā)明者楊文兵,穆海玲,裴新華,韓乃川,馬植甄申請(qǐng)人:上海梅山鋼鐵股份有限公司