本發(fā)明屬于鋼鐵冶金領(lǐng)域，具體是指一種非正火型橋梁用中厚鋼板及其制造方法。

背景技術(shù)：
長期以來，我國用于鐵路橋梁的Q370qE鋼一般采用正火工藝組織生產(chǎn)，鋼板生產(chǎn)周期較長，并且厚鋼板正火以后會影響其表面質(zhì)量。為了保證正火后的性能，這種鋼的碳含量一般為0.11～0.17％，還含有1.50％左右的Mn，0.35％左右的Si以及0.20％的Ni。較高的C、Mn含量，增加了鋼水在凝固時產(chǎn)生嚴重中心偏析的可能，貴重元素Ni的添加也增加了鋼的合金成本。目前，國內(nèi)關(guān)于非正火軋制中厚板的相關(guān)專利，但都存在一定的不足，如有公開號為CN102337456A的專利“一種厚規(guī)格橋梁鋼板及其軋制方法”，盡管鋼中C的含量較低(0.05～0.10％)，相對降低了C產(chǎn)生中心偏析的程度，但是Si與Mn的含量較高，分別為0.25～0.45％，1.10～1.50％，較高含量的Si，將會降低鋼的低溫韌性，同時容易產(chǎn)生硅酸鹽夾雜，而Mn含量仍然較高，產(chǎn)生嚴重中心偏析的可能性依然較大。公開號為CN101358320B的專利“控軋控冷海洋平臺用鋼及其生產(chǎn)方法”與公開號為CN103525998A的專利“正火軋 制型細晶粒壓力焊接鋼管用寬厚鋼板及其制備方法”中，Si和Mn的含量均較高。在CN103525998A專利中，鋼板的屈強比在0.83～0.95之間，較高的屈強比將限制其在工程領(lǐng)域的實際應(yīng)用。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的不足提供一種非正火型橋梁用中厚鋼板及其制造方法，該中厚鋼板采用TMCP工藝生產(chǎn)，厚度可達6-50mm，鋼板的強度高，屈強比較低，同時低溫韌性優(yōu)異，產(chǎn)生中心偏析可能性低。本發(fā)明的技術(shù)方案如下：一種非正火型橋梁用中厚鋼板，所述中厚鋼板熔煉分析化學(xué)成分的質(zhì)量百分數(shù)為：C：0.06～0.10％，Si：0.10～0.24％，Mn：0.90～1.19％，P≤0.015％，S≤0.007％，Nb：0.020～0.050％，V：0.020～0.040％，Ti：0.008～0.020％，Als0.010～0.050％，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)；同時[％Nb]/[％V]＝1.00～1.50，碳當量CEV＝C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15≤0.36％。所述非正火型橋梁用中厚鋼板以鐵素體+珠光體為主控組織，抗拉強度Rm為510～590MPa，屈強比ReL/Rm≤0.83，-40℃KV2≥200J，厚度為6-50mm。一種制造上述非正火型橋梁用中厚鋼板的方法，其步驟包括：(1)鋼坯加熱：所述鋼坯加熱溫度1180～1280℃；(2)分兩階段軋制，粗軋溫度區(qū)間為1200～1000℃；(3)精軋溫度區(qū)間為980～820℃；(4)鋼坯軋制結(jié)束以后進行分級冷卻，在820～740℃溫度區(qū)間冷卻速率為1～3℃/s，740～480℃溫度區(qū)間冷卻速率為5～18℃/s，然后在空氣中自然冷卻即可。本發(fā)明的C含量選擇在0.06％～0.10％。C是提高鋼的強度的有效元素，當碳含量較高時，會使得鋼板的強度偏高，對焊接性和低溫沖擊韌性也有不利的影響。當碳含量較低時，會使鋼板強度不足。本發(fā)明的Si含量在0.10～0.24％，Si主要以固溶強化形式提高鋼的強度，同時也是脫氧的必要元素。在本發(fā)明鋼中，Si含量太高會降低鋼的低溫沖擊韌性，Si含量太低則是不必要的。本發(fā)明的Mn含量在0.90～1.19％，Mn是重要的強韌化元素，但太高的Mn對鋼坯中心偏析有不利影響，有損于鋼板的韌性，并且在焊接時容易產(chǎn)生裂紋，并且對于得到本發(fā)明鋼的性能來講，也是不必要的，而太低的Mn則不能保證鋼的強度。本發(fā)明的P≤0.015％，高的P含量會增加鋼的冷脆傾向，并且P極易在鋼坯的心部偏析。本發(fā)明的S≤0.010％，高的S含量不僅會使鋼板縱橫向性能產(chǎn)生明顯差異，同時也降低鋼的低溫韌性和Z向性能。本發(fā)明的Nb含量為0.020～0.050％，Nb是強碳氮化合物形成元素，能提高鋼的奧氏體再結(jié)晶溫度。奧氏體可以在更高的軋制溫度下進行軋制。此外Nb在控制軋制連續(xù)冷卻過程中的析出強化作用，通過Nb的碳氮化物的應(yīng)變誘導(dǎo)析出可以釘扎奧氏體晶粒，細化奧氏體晶粒并提高強度及低溫韌性。Nb有時單獨或與Ti一起復(fù)合加入以通 過沉淀強化提高鋼的機械性能。但過高的Nb也易與Fe、C等元素形成低熔點共晶物，從而增加焊縫金屬產(chǎn)生熱裂紋的傾向；同時會造成鋼的屈強比會偏高。當Nb含量小于0.020％時，則鋼的強度會明顯不足。本發(fā)明的V含量為0.020～0.040％，V的強化效果不如Nb明顯，在此僅作為一種補充強化的手段，過高的V含量會降低鋼的焊接性，但是V含量小于0.020％將會降低厚鋼板的強度。本發(fā)明的Ti含量為0.008～0.020％，Ti是強氮化物形成元素，Ti的氮化物能有效地釘扎奧氏體晶界，因此有助于控制奧氏體晶粒的長大。本發(fā)明的鋼Als含量控制在≤0.060％，Al是鋼中的主要脫氧元素。Al含量過高時將導(dǎo)致Al的氧化物夾雜增加，降低鋼的純凈度，不利于鋼的韌性。Al的熔點較高，在生產(chǎn)中，Al可以用來阻止晶粒長大。此外，C和Nb還必須滿足[％Nb]/[％V]＝1.00～1.50。在本發(fā)明中，由于C、Mn含量較低，單純依賴Nb來提高鋼板強度會導(dǎo)致鋼的屈強比偏高，所以需要補充適量的V來提高強化效果，但是[％Nb]/[％V]具有一定的范圍，當其值過高時，會弱化V提高強度的有益效果，當含量過低時，會明顯提高V的加入量而影響鋼的綜合性能。本發(fā)明屬低合金鋼制造領(lǐng)域，除含有上述化學(xué)成分外，余量為Fe及不可避免的夾雜，同時還須滿足碳當量 CEV＝C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15≤0.36％。本發(fā)明通過對成分以及制造方法軋制溫度、冷卻方式的控制，可以采用TMCP工藝生產(chǎn)中厚鋼板，避免了常用的正火工藝，生產(chǎn)周期短。而且生產(chǎn)得到的中厚鋼板以鐵素體+珠光體為主控組織，其中抗拉強度抗拉強度Rm為510～590MPa，屈強比ReL/Rm≤0.83，-40℃KV2≥200J，厚度為6-50mm，而且產(chǎn)生中心偏析可能性低，可以應(yīng)用于橋梁等焊接結(jié)構(gòu)。而且本發(fā)明采用TMCP工藝，工藝簡單，具有很強的實用性。具體實施方式以下通過具體實施例進一步說明本發(fā)明：實施例1一種非正火型橋梁用中厚鋼板1，其化學(xué)成分的重量百分比為：C：0.06％、Si：0.24％、Mn：1.19％、P：0.015％、S：0.007％、Nb：0.050％、V：0.040％、Ti:0.020％、Als:0.010％、余量為Fe及不可避免的夾雜；[％Nb]/[％V]＝1.25、CEV＝0.27。上述非正火型橋梁用中厚鋼板1的制造方法，其步驟為：(1)將鋼坯加熱溫度至1250℃；(2)進行粗軋，其開軋溫度為1150℃，粗軋結(jié)束溫度為1050℃；(3)進行精軋，其開軋溫度為980℃，精軋結(jié)束溫度控制在860℃；(4)軋制結(jié)束后對鋼板進行分級冷卻：先進行緩冷，其冷卻速 率控制為3℃/秒，冷卻終止溫度控制為780℃；再進行快冷，冷卻速率為15℃/秒，冷卻終止溫度控制為480℃；最后在空氣中進行自然冷卻至室溫。鋼板厚度為16mm。實施例2一種非正火型橋梁用中厚鋼板2，其化學(xué)成分及重量百分比為：C：0.08％、Si：0.20％、Mn：1.10％、P：0.013％、S：0.005％、Nb：0.030％、V：0.020％、Ti:0.015％、Als:0.035％、余量為Fe及不可避免的夾雜；[％Nb]/[％V]＝1.5、CEV＝0.27。上述非正火型橋梁用中厚鋼板2的制造方法，其步驟為：(1)將鋼坯加熱溫度至1260℃；(2)進行粗軋，其開軋溫度為1150℃，粗軋結(jié)束溫度為1080℃；(3)進行精軋，其開軋溫度為960℃，精軋結(jié)束溫度控制在840℃；(4)軋制結(jié)束后對鋼板進行分級冷卻：先進行緩冷，其冷卻速率控制為2℃/秒，冷卻終止溫度控制為800℃；再進行快冷，冷卻速率為12℃/秒，冷卻終止溫度控制為550℃；最后在空氣中進行自然冷卻至室溫。鋼板厚度為32mm。實施例3一種非正火型橋梁用中厚鋼板3，其化學(xué)成分及重量百分比為：C：0.10％、Si：0.15％、Mn：1.00％、P：0.014％、S：0.006％、Nb： 0.031％、V：0.030％、Ti:0.012％、Als:0.030％、余量為Fe及不可避免的夾雜；[％Nb]/[％V]＝1.03、CEV＝0.27。上述非正火型橋梁用中厚鋼板3的制造方法，其步驟為：(1)將鋼坯加熱溫度至1240℃；(2)進行粗軋，其開軋溫度為1150℃，粗軋結(jié)束溫度為1090℃；(3)進行精軋，其開軋溫度為940℃，精軋結(jié)束溫度控制在820℃；(4)軋制結(jié)束后對鋼板進行分級冷卻：先進行緩冷，其冷卻速率控制為1℃/秒，冷卻終止溫度控制為820℃；再進行快冷，冷卻速率為18℃/秒，冷卻終止溫度控制為500℃；最后在空氣中進行自然冷卻至室溫。鋼板厚度為50mm。實施例4一種非正火型橋梁用中厚鋼板4，其化學(xué)成分及重量百分比為：C：0.10％、Si：0.10％、Mn：0.90％、P：0.014％、S：0.006％、Nb：0.020％、V：0.020％、Ti:0.008％、Als:0.050％、余量為Fe及不可避免的夾雜；[％Nb]/[％V]＝1.00、CEV＝0.25。上述非正火型橋梁用中厚鋼板4的制造方法，其步驟為：(1)將鋼坯加熱溫度至1240℃；(2)進行粗軋，其開軋溫度為1150℃，粗軋結(jié)束溫度為1090℃；(3)進行精軋，其開軋溫度為940℃，精軋結(jié)束溫度控制在820℃；(4)軋制結(jié)束后對鋼板進行分級冷卻：先進行緩冷，其冷卻速率控制為1℃/秒，冷卻終止溫度控制為820℃；再進行快冷，冷卻速率為6℃/秒，冷卻終止溫度控制為500℃；最后在空氣中進行自然冷卻至室溫。鋼板厚度為6mm。本發(fā)明鋼與各比較鋼的對比效果見表1，其中比較鋼1是公開號為CN102337456A的專利“一種厚規(guī)格橋梁鋼板及其軋制方法”中的實施例，比較鋼2是公開號為CN101358320B的專利“控軋控冷海洋平臺用鋼及其生產(chǎn)方法”中的實施例1，比較鋼3是公開號為CN103525998A的專利“正火軋制型細晶粒壓力焊接鋼管用寬厚鋼板及其制備方法”中的實施例1。由表1可見，本發(fā)明鋼在成分設(shè)計上，Si含量低于比較鋼1、2，Mn含量低于比較鋼1、2、3，V含量低于比較鋼1、2，[％Nb]/[％V]高于比較鋼1、2、3，CEV也低于比較鋼；在力學(xué)性能上，本發(fā)明鋼的低溫韌性優(yōu)于比較鋼1，屈強比優(yōu)于比較鋼3。表1本發(fā)明鋼與比較鋼的對比效果在不脫離本發(fā)明權(quán)利要求書保護范圍的前提下，對實施例中的數(shù)值進行調(diào)整也屬于本發(fā)明保護的范圍。