一種345MPa級低屈強比H型鋼及其制備方法
【專利摘要】本發明提供了一種345MPa級低屈強比H型鋼及其制備方法，所述H型鋼的化學成分的重量百分數為：C0.10～0.19％、Si0.18～0.40％、Mn1.20～1.55％、P≤0.035％、S≤0.030％，V0.010～0.020％，其余為鐵和微量雜質。本發明主要通過優化成分設計，結合控制加熱和軋制，使“吹氬直上”、高終軋溫度工藝條件下生產345MPa級低屈強比H型鋼成為可能，實現了該類產品的低成本生產。
【專利說明】一種345MPa級低屈強比H型鋼及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于低合金高強鋼冶金【技術領域】，具體地，本發明涉及一種345MPa級低屈 強比H型鋼及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 隨著建筑用H型鋼使用的不斷大型化，對使用的鋼鐵材料提出了更高的要求。目 前，建筑用H型鋼均無屈強比要求，當承載較大載荷時，安全性能將大幅降低。低屈強比H 型鋼主要應用于具有抗震要求的建筑、橋梁、電站設備、水利、能源、化工、起重運輸機械及 其他較高抗震要求的鋼結構。低屈強比H型鋼具有較低的屈強比，可有效吸收變形載荷，從 而提高鋼結構在極端環境下的安全性能。同時，產品一次熱軋成型，不需焊接，可提高整體 鋼結構的綜合性能。
[0003]近年來，國內低屈強比鋼板生產技術日漸成熟，已經形成規模化生產，但是受H型 鋼生產的特殊性，在H型鋼生產過程中，連鑄、乳制、軋后冷卻以及軋后熱處理等工序無法 達到板材生產控制水平，限制了低屈強比H型鋼的生產，嚴重制約了我國建筑用高品質H型 鋼的發展。因此，開發一種工藝相對簡單，并易于實現穩定生產的H型鋼生產方法，實現低 屈強比H型鋼生產，已成為我國高品質建筑用鋼發展亟待解決的問題。
【發明內容】
[0004] 本發明的目的在于提供一種345MPa級低屈強比H型鋼，該H型鋼的力學性能良 好，屈服強度大于365MPa，抗拉強度大于546MPa，屈強比0. 65?0. 74。
[0005] 為了實現上述目的，本發明采用了如下的技術方案：
[0006] 一種345MPa級低屈強比H型鋼，所述鋼的化學成分的重量百分數為：C0. 10? 0· 19%、Si0· 18 ?0· 45%、MnL20?L55%、P彡 0· 035%、S彡 0· 030%，V0· 010 ? 0. 020%，其余為鐵和微量雜質。
[0007]本發明的另一個目的在于，本發明還提供了一種345MPa級低屈強比H型鋼的制備 方法，所述制備方法包括鐵水預脫硫、轉爐冶煉、矩型坯全程保護連鑄、乳制，其中，1)鐵水 預脫硫：脫硫后保證鐵水中的硫含量為< 〇. 020wt% ;2)轉爐冶煉：米用頂吹轉爐冶煉；3) 矩型坯連鑄：全程保護澆注，確保大包掛長水口開澆；4)軋制，制備的345MPa級低屈強比H 型鋼的化學成分的重量百分數為C0.10?0.19%、Si0.18?0.40%、Mn1.20?1.55%、 P彡0· 035%、S彡0· 030%，V0· 010?0· 020%，其余為鐵和微量雜質。
[0008]優選地，在轉爐冶煉步驟中，鋼包采用紅凈鎂碳磚包，烘烤溫度> 800°C;采用硅 錳、中碳錳鐵、釩氮進行合金化，合金成分按中限控制；采用硅鈣鋇和鋼芯鋁脫氧，硅鈣鋇加 入量1. 5?2.Okg/t、鋼芯鋁加入量0. 1?0. 2kg/t;出鋼過程中加入爐渣改質劑0. 9? 1. lkg/t鋼，當鋼水出至1/4時開始均勻加入合金，鋼水出至3/4時加完，合金對準鋼流沖擊 區加入。
[0009]優選地，在連鑄步驟中，中間包烘烤溫度為1050?1150°C，結晶器對弧，使用全程 保護澆注，
[0010] 其中，二冷采用弱冷，結晶器采用非正弦振動，中間包采用低碳堿性覆蓋劑，覆蓋 劑加入量為1?1.5kg/t鋼，液相線溫度為1510?1513°C，中間包過熱度按20?25°C控 制，鑄述規格為240mmX375mm，拉速為0. 6?0. 9m/min。
[0011] 優選地，在軋制步驟中，加熱爐的均熱溫度為1250?1280°C，鑄坯在爐時間為 90?120min，開軋溫度在翼緣外側為1100?1190°C，終軋溫度在翼緣外側為1050? 1100°C，軋材在冷床自然冷卻，軋材的規格為H294X200X8X12。
[0012] 本發明主要針對低屈強比H型鋼在成分、冶煉及軋制過程中的問題，提供了一種 345MPa級低屈強比H型鋼及其制備方法。
[0013] 本發明主要通過優化成分設計，結合控制加熱和軋制，使"吹氬直上"、高終軋溫度 工藝條件下生產345MPa級低屈強比H型鋼成為可能，實現了該類產品的低成本生產。
[0014] 根據本發明實施例，345MPa級低屈強比H型鋼的制備方法包括脫硫、轉爐冶煉（例 如，60噸頂底復吹轉爐冶煉）、矩型坯全保護連鑄、乳制（例如，1-7軋機布置型式生產線軋 制）。
[0015] 具體地講，在根據本發明實施例的345MPa級低屈強比H型鋼的制備方法中，連鑄 過程采用長水口全程保護澆鑄。
[0016] 本發明未提及的工序，均可采用現有技術。
[0017] 同現有技術比較，本發明技術方案的特點在于：
[0018] 1.該產品具有低屈強比特點，可有效增強其變形吸收能力，可提高建筑物在極限 動載荷下的安全性能。
[0019] 2.不需進行精煉處理，簡化煉鋼工序流程，工藝控制簡單，合金回收率穩定，乳制 工序采用高溫快燒，終軋溫度較高，可有效降低軋機負荷，提高生產效率。
[0020] 3.產品不添加Nb合金，可以降低異型坯的鑄坯裂紋敏感性，顯著改善鑄坯表面質 量，可實現345MPa級低屈強比H型鋼的連續穩定生產。
[0021] 4.僅添加微量釩氮合金，乳后不控冷且不需進行熱處理，完成345MPa級低屈強比 H型鋼的成分設計及生產，降低生產成本。
[0022] 5.通過成分調整，解決了原有煉鋼、乳鋼設備工藝老化，難以適應高附加值H型鋼 產品生產的難題，為實現普碳型鋼生產線向高強度專用H型鋼生產線轉變奠定基礎。
[0023] 6.本發明的力學性能良好，屈服強度大于365MPa，抗拉強度大于546MPa，屈強比 0. 65 ?0. 74。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0024] 圖1為本發明H型鋼制備流程圖。
【具體實施方式】
[0025] 下面以附圖和【具體實施方式】對本發明作進一步詳細的說明，但不限于此。
[0026] 實施例1-3鋼的化學成分按照表1進行配比。
[0027] 表1 :鋼的化學成分重量百分比（％ )
[0028]
【權利要求】
1. 一種345MPa級低屈強比Η型鋼，其特征在于，所述鋼的化學成分的重量百分數為： C 0. 10 ?0. 19%、Si 0. 18 ?0. 40%、Μη 1. 20 ?1. 55%、Ρ 彡 0. 035%、S 彡 0. 030%，V 0. 010?0. 020%，其余為鐵和微量雜質。
2. -種345MPa級低屈強比Η型鋼的制備方法，所述制備方法包括鐵水預脫硫、轉爐冶 煉、矩型坯連鑄、乳制，其中， 1) 鐵水預脫硫：脫硫后鐵水中的硫含量為< 〇. 030wt*% ; 2) 轉爐冶煉：采用頂吹轉爐冶煉； 3) 矩型坯連鑄：全程保護澆注，大包掛長水口開澆。
3. 根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，在轉爐冶煉步驟中，鋼包采用紅凈鎂 碳磚包，烘烤溫度> 800°C;采用硅錳、中碳錳鐵、釩氮進行合金化，合金成分按中限控制；采 用硅鈣鋇和鋼芯鋁脫氧，硅鈣鋇加入量1. 5?2. Okg/t、鋼芯鋁加入量0. 1?0. 2kg/t ;出鋼 過程中加入爐渣改質劑0.9?1. lkg/t鋼，當鋼水出至1/4時開始均勻加入合金，鋼水出至 3/4時加完，合金對準鋼流沖擊區加入。
4. 根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，在連鑄步驟中，中間包烘烤溫度為 1050?1150°C，結晶器對弧，使用全程保護澆注， 其中，二冷采用弱冷，結晶器采用非正弦振動，中間包采用低碳堿性覆蓋劑，覆蓋劑加 入量為1?1. 5kg/t鋼，液相線溫度為1510?1513°C，中間包過熱度按20?25°C控制，拉 速為 0· 6 ?0· 9m/min。
5. 根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，在乳制步驟中，加熱爐的均熱溫度為 1250?1280°C，鑄坯在爐時間為90?120min，開軋溫度在翼緣外側為1100?1190°C，終 軋溫度在翼緣外側為1050?1100°C，乳材在冷床自然冷卻。
【文檔編號】C22C38/12GK104278195SQ201410546987
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年10月15日 優先權日:2014年10月15日
【發明者】杜顯彬, 付常偉, 韓蕾蕾, 武玉利, 谷鳳波 申請人:山東鋼鐵股份有限公司