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专利号: 2021116348471
申请人: 安徽工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 冶金;黑色或有色金属合金;合金或有色金属的处理
更新日期:2026-08-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种高疲劳强度大梁钢厚板,其特征在于,其化学成分的百分比为:C≤0.06%、Si≤

0.45%、Mn≤1.70%、P≤0.015%、S≤0.003%、Nb≤0.05%、Cr≤0.80%、Cu≤0.10%、Ni≤

0.5%、Ti≤0.05%、Mo≤0.70%、B≤0.0030%、V≤0.10%,其余为Fe和不可避免的杂质。

2.根据权利要求1所述的一种高疲劳强度大梁钢厚板,其特征在于,碳当量指标Ceq≤

0.53,冷裂纹敏感性指数Pcm(%)≤0.26。

3.根据权利要求1所述的一种高疲劳强度大梁钢厚板,其特征在于,添加的元素V、Nb、Ti之间满足V+Nb+Ti≤0.20%。

4.根据权利要求1‑3中任一项所述的一种高疲劳强度大梁钢厚板,其特征在于,该大梁钢厚板的厚度为20mm~50mm,屈服强度≥620MPa,拉伸强度700~890MPa,延伸率A50≥

17%;‑60℃下AKV≥47J,应力比0.1下疲劳强度≥625Mpa,疲劳强度比0.8~0.85。

5.一种高疲劳强度大梁钢厚板的制备方法,其特征在于,采用权利要求1‑4中任一项所述的组分进行生产,其工艺流程如下:

步骤一、冶炼环节;

铁水脱硫预处理→150吨顶底复吹转炉→RH真空脱气处理→LF炉精炼→板坯连铸;

步骤二、热轧环节;

加热→高压水除鳞→热轧;

步骤三、热处理环节;

在线超快冷工艺→矫直→剪切→回火→矫直。

6.根据权利要求5所述的一种高疲劳强度大梁钢厚板的制备方法,其特征在于,步骤一中,在铁水脱硫预处理过程中,精确控制S含量,S控制技术如下:铁水预处理系统采用复合喷吹脱硫工艺;转炉系统采用顶底复吹技术,顶吹氧气,底吹惰性气体;采用LF/RH装置精‑6 ‑6

炼;深度脱S含量至[S]≤10×10 ,[N]≤30×10 。

7.根据权利要求5所述的一种高疲劳强度大梁钢厚板的制备方法,其特征在于,步骤一中,在150吨顶底复吹转炉冶炼过程中,精确控制P、O、N和H含量,其中:P的控制技术如下:为保证转炉前期脱磷时的温度,采用低硫返回废钢作为冷却剂,确定合适的吹止碳,控制[C]在0.07~0.10%,避免过吹,防止钢水过氧化和停吹终点回磷;

O、N、H的控制技术如下:转炉吹炼时采用氮氩切换吹炼模式,提高氧纯度,控制转炉炉内为正压,吹炼不补吹,吹炼后期采用低枪位操作、控制出钢口不散流,降低钢液终点氮含量;LF精炼埋弧操作及RH真空精炼时,真空度小于5毫巴的纯脱气时间不小于15min;RH真空处理后软吹氩,除采用中间包覆盖剂覆盖钢水外,在钢包和中间包之间采用长水口,并在钢包水口和长水口连接处采用氩气和纤维体密封,能够精确控制O含量在15ppm以下,N含量在

40ppm以下,H含量小于2.0ppm。

8.根据权利要求5所述的一种高疲劳强度大梁钢厚板的制备方法,其特征在于,步骤二中,采用步进式加热炉进行加热,其炉型采用上、下加热的步进梁式加热炉,设8个燃烧控制段,三段式加热段及均热段;热轧时采用两阶段控制轧制工艺:第一阶段粗轧,轧制温度为

1150~1250℃,第二阶段精轧,精轧温度控制在再结晶温度TDRX以下50℃。

9.根据权利要求8所述的一种高疲劳强度大梁钢厚板的制备方法,其特征在于,热轧时采用大穿透力控轧和精整技术,控制总压下量≥60%的轧制形变,总压下量δ总与各道次压下量δn之间的关系满足以下关系式:

δ总=1-(1-δ1)(1-δ2)(1-δ3)……(1-δn)式中,δ1、δ2、……δn分别为各道次的压下量。

10.根据权利要求5所述的一种高疲劳强度大梁钢厚板的制备方法,其特征在于,该梁钢厚板经过热轧后采用在线超快冷淬火+回火温度技术,回火温度窗口为560℃‑600℃。