本发明涉及桥梁结构用钢，尤其涉及一种屈服强度550mpa级高原用耐候桥梁钢及其制备方法。
背景技术：
1、耐候桥梁钢广泛运用于铁路、跨江、跨海等重点桥梁建设工程中。面对高原地区高寒、大温差、极端天气、地震灾害等服役要求，同时为满足轻质、大跨、高频、重载的钢桥特性，普通的耐候钢无法满足材料需求。
2、现有耐候桥梁钢主要通过提高碳含量并增加w、sn等元素，随着碳含量的增加，能够提高耐候桥梁钢的强度，但是，较高的碳含量将显著增加耐候桥梁钢的焊接裂纹敏感性指数，不利于焊接，同时具有较高的屈强比。此外，添加w、sn改善钢板的耐候性能，然而w的添加增加钢板成本，添加sn处理不当会增加钢的脆性，同时所述桥梁钢-40℃v型冲击功低于120j，无法满足高原环境桥梁钢对低温高韧性材料需求。
3、因此，亟需开发一种高原用屈服强度550mpa级高强韧性、低屈强比、易焊接的耐候桥梁钢。
技术实现思路
1、鉴于上述的分析，本发明旨在提供了一种屈服强度550mpa级高原用耐候桥梁钢及其制备方法，用于解决现有耐候桥梁钢综合性能较差的问题。
2、一方面，本发明提供了一种屈服强度550mpa级高原用耐候桥梁钢，以质量百分比计，包括以下化学成分：c 0.06-0.075％、si 0.35-0.45％、mn 1.45-1.55％、cr 0.45-0.55％、ni 0.35-0.45％、cu 0.25-0.35％、mo0.15-0.20％、nb 0.025-0.065％、ti 0.015-0.025％、al 0.015-0.045％、p≤0.015％、s≤0.004％、n≤0.004％、o≤0.005％，其余为fe和不可避免的杂质；
3、其中所述耐候桥梁钢的显微组织包括贝氏体、m/a组元和mx析出相。
4、进一步地，所述显微组织中贝氏体体积分数为80-90％。
5、进一步地，所述mx析出相的粒径分布于≤300nm，mx析出相的平均粒径为80-120nm，粒径≤100nm的mx析出相占比≥50％。
6、进一步地，所述mx析出相包括m3c和mc；
7、其中所述m3c中m为fe、mn、cr、ni、mo元素中的一种或多种；
8、其中所述mc中m为nb、ti、mo元素中的一种或多种。
9、进一步地，所述耐候桥梁钢的耐候指数i＞6.8，焊接裂纹敏感性指数pcm≤0.22％。
10、进一步地，所述耐候桥梁钢的屈服强度≥550mpa，抗拉强度≥720mpa，屈强比≤0.85，断后伸长率≥21.0％，-40℃v型冲击功≥200j。
11、另一方面，本发明提供了一种屈服强度550mpa级高原用耐候桥梁钢的制备方法，包括以下步骤：
12、s1、冶炼：按化学成分配料、转炉冶炼、炉外精炼、连铸，得到连铸板坯；
13、s2、将所述连铸板坯进行两阶段轧制，然后控制冷却，制得轧制坯；两阶段轧制总压缩比为4.6-9.2：其中两阶段轧制为粗轧和精轧；粗轧的开轧温度≥1080℃，压下率为总变形量的70％；精轧的开轧温度为890-910℃，压下率为总变形量的30％；
14、s3、将所述轧制坯进行热处理，制得耐候桥梁钢。
15、进一步地，在步骤s2中，采用两个阶段的进行冷却；第一阶段冷却采用层流冷却，冷却速度为15-30℃/s，返红温度为480-580℃；第二阶段冷却为空冷，冷却速度为0.5-1℃/s。
16、进一步地，在步骤s3中，热处理为回火，回火工艺为：将所述轧制坯重新加热至500-650℃，保温30-40min，出炉空冷至室温。
17、进一步地，所述返红温度为480-530℃时，回火加热温度为500-550℃；所述返红温度为530-580℃时，回火加热温度为550-600℃。
18、与现有技术相比，本发明至少可实现如下有益效果之一：
19、1、本发明提供的550mpa级高原复杂环境用耐候桥梁钢，采用ti-nb复合微合金化强化，保证桥梁钢韧塑性的同时实现强度提升。并且桥梁钢的耐候指数i＞6.8，焊接裂纹敏感性指数pcm≤0.22％。在耐候指数较高的同时保证了低的焊接裂纹敏感性，实现了高耐候、易焊接桥梁钢材料设计。
20、2、本发明提供的550mpa级高原复杂环境用耐候桥梁钢的制备方法，采用控轧控冷和回火处理，通过低温返红及中高温回火，实现高强度、高韧性和低屈强比的匹配。所述耐候桥梁钢屈服强度≥550mpa，抗拉强度≥720mpa，屈强比≤0.85，断后伸长率≥21.0％，-40℃v型冲击功≥200j。
21、本发明中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过说明书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。
1.一种屈服强度550mpa级高原用耐候桥梁钢，其特征在于，以质量百分比计，包括以下化学成分：c 0.06-0.075％、si 0.35-0.45％、mn1.45-1.55％、cr 0.45-0.55％、ni 0.35-0.45％、cu 0.25-0.35％、mo0.15-0.20％、nb 0.025-0.065％、ti 0.015-0.025％、al0.015-0.045％、p≤0.015％、s≤0.004％、n≤0.004％、o≤0.005％，其余为fe和不可避免的杂质；
2.根据权利要求1所述屈服强度550mpa级高原用耐候桥梁钢，其特征在于，所述显微组织中贝氏体体积分数为80-90％。
3.根据权利要求1所述屈服强度550mpa级高原用耐候桥梁钢，其特征在于，所述mx析出相的粒径分布于≤300nm，mx析出相的平均粒径为80-120nm，粒径≤100nm的mx析出相占比≥50％。
4.根据权利要求1所述屈服强度550mpa级高原用耐候桥梁钢，其特征在于，所述mx析出相包括m3c和mc；
5.根据权利要求1所述屈服强度550mpa级高原用耐候桥梁钢，其特征在于，所述耐候桥梁钢的耐候指数i＞6.8，焊接裂纹敏感性指数pcm≤0.22％。
6.根据权利要求1所述屈服强度550mpa级高原用耐候桥梁钢，其特征在于，所述耐候桥梁钢的屈服强度≥550mpa，抗拉强度≥720mpa，屈强比≤0.85，断后伸长率≥21.0％，-40℃v型冲击功≥200j。
7.一种如权利要求1-6任一项所述屈服强度550mpa级高原用耐候桥梁钢的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
8.根据权利要求7所述屈服强度550mpa级高原用耐候桥梁钢的制备方法，其特征在于，在步骤s2中，采用两个阶段的进行冷却；第一阶段冷却采用层流冷却，冷却速度为15-30℃/s，返红温度为480-580℃；第二阶段冷却为空冷，冷却速度为0.5-1℃/s。
9.根据权利要求7所述屈服强度550mpa级高原用耐候桥梁钢的制备方法，其特征在于，在步骤s3中，热处理为回火，回火工艺为：将所述轧制坯重新加热至500-650℃，保温30-40min，出炉空冷至室温。
10.根据权利要求8所述屈服强度550mpa级高原用耐候桥梁钢的制备方法，其特征在于，所述返红温度为480-530℃时，回火加热温度为500-550℃；所述返红温度为530-580℃时，回火加热温度为550-600℃。
