一种h型钢，其用途以及生产方法
【专利摘要】本发明涉及一种H型钢，其用途以及生产方法，采用铁水预处理→转炉冶炼→吹氩站→LF精炼→异型坯全保护浇铸→H型钢A线轧制工艺流程。钢的化学成分：碳控制在0.08～0.18％、硅控制在0.15～0.35％、锰控制在1.00～1.45％、磷控制在≤0.020％、硫控制在≤0.010％、钒含量控制在0.020～0.080％、铌含量控制在0.010～0.060％、镍控制在0.10～0.25％、Als控制在≥0.015％，其它合金元素微量，-40℃低温韧性和Z向性能H型钢的生产方法生产的300×200规格H型钢，其-40℃低温韧性超过150J，Z15向断面收缩率平均值大于27.5％，具有极低的韧脆转变温度和较强的抗层状撕裂性能，提高了产品质量。
【专利说明】一种H型钢，其用途以及生产方法
【技术领域】
[0001]本发明属于金属材料生产【技术领域】，具体涉及一种具有良好低温韧性和Z向性能的桥梁用H型钢生产方法。
【背景技术】
[0002]由于桥梁的安全性要求较高，用户对桥梁用钢的韧性和抗层状撕裂性能提出了更高的要求，如易焊接、低温韧性和抗层状撕裂性能，而按照一般H型钢生产工艺流程生产出的H型钢，其韧韧脆转变温度在-10°C左右，如用于高寒地区和低温环境，则在承受动载或冲击时，容易出现脆断，造成不必要的损失，用于-40°C及以下环境的H型钢，其低温韧性要满足GB/T714中E级钢的要求；而以异型坯为原料，采用铁水预处理、低温大压下和轧后控冷等措施生产的桥梁用H型钢，其S含量、Z向性能和_40°C低温韧性等可满足GB/T714中-40°C冲击性能和Z向断面收缩率的要求。同时，采用H型钢替代焊接H型钢可以减少焊接工序，提高了工程进度、材料利用率和安全性。
[0003]中国发明专利:专利号200410020627.X，H型钢轧后控制冷却方法。虽然生产过程中对轧制后的H型钢采用气雾冷却方式在冷却装置中进行冷却，利用相变强化、析出强化和细晶强化机制，得到具有细小晶粒的H型钢组织状态，但主要是以提高H型钢的强度，对Z向性能和低温韧性方面没有涉及。
[0004]中国发明专利:公开(公告)号CN102051525A，一种低成本Q420qE桥梁用钢板的生产方法。该专利主要是以连铸坯为基础，通过合理的控制轧制和控制冷却工艺处理，生产10-40mm厚Q420qE钢板。但该专利的对象为连铸板坯生产的钢板，与以异型坯生产的H型钢在工艺上有较大的差异。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供提供一种能满足GB/T714中E级钢和Z15性能要求的桥梁用H型钢生产技术，使H型钢能够在-40°C及以下低温环境下具有良好的抗低温冲击性和良好的抗层状撕裂性能。具体技术方案如下:
[0006]一种H型钢，按照重量百分比含有:碳0.08~0.18 %、硅0.15~0.35 %、锰1.00 ~1.45%,磷≤0.020%、硫≤ 0.010%、钒 0.020 ~0.080%、铌 0.010 ~0.060%,镍 0.10 ~0.25%, Als ≥ 0.015%。
[0007]进一步地，含有微量其他合金元素。
[0008]进一步地,余量为Fe和不可避免杂质。
[0009]进一步地，规格为300父200!1型钢，其-401:低温韧性超过150J，Z15向断面收缩率平均值大于27.5%。
[0010]上述的H型钢的用途，用于桥梁。
[0011]上述的H型钢的生产方法，包括如下步骤:
[0012](I)铁水预处理；
[0013](2)转炉冶炼；
[0014](3)吹氩站；
[0015](4) LF 精炼；
[0016](5)异型坯全保护浇铸；
[0017](6) H型钢A线轧制。
[0018]进一步地，钢坯加热温度控制在1220~1240°C。
[0019]进一步地，轧制温度工艺控制:开轧温度控制在1050~1150°C、3机架万能轧制道次开轧温度控制在910~950°C终轧温度控制在780~900°C。
[0020]进一步地，冷却工艺控制:轧件以60°C /s~100°C /s速度冷却到550~650°C区间相变，回温至700~750°C，然后自然冷却到室温。
[0021]进一步地，万能道次的压下率控制在50%以上。
[0022]与目前现有技术相比，本发明的-40°C低温韧性和Z向性能H型钢的生产方法生产的300父200规格!1型钢，其-401:低温韧性超过15(^，Z15向断面收缩率平均值大于27.5%，具有极低的韧脆转变温度和较强的抗层状撕裂性能，提高了产品质量。
【具体实施方式】
[0023]下面对本发明进行详细描述，其为本发明多种实施方式中的一种优选实施例。
[0024]采用铁水预处理一转炉冶炼一吹氩站一LF精炼一异型坯全保护浇铸一H型钢A线轧制工艺流程。钢的化学成分:碳控制在0.08~0.18%、硅控制在0.15~0.35%、锰控制在1.00~1.45%、磷控制在< 0.020%、硫控制在< 0.010%、钒含量控制在0.020~
0.080%、铌含量控制在0.010~0.060%、镍控制在0.10~0.25%、Als控制在≥0.015%,其它合金元素微量；钢坯加热工艺控制:加热温度控制在1220~1240°C;轧制温度工艺控制:开轧温度控制在1050~1150°C、3机架万能轧制道次开轧温度控制在910~950°C终轧温度控制在780~900°C;冷却工艺控制:轧件以60°C /s~100°C /s速度冷却到550~650°C区间相变，回温至700~750°C，然后自然冷却到室温；万能道次的压下率控制在50%以上。
[0025]优选实施实例1:按本发明工艺生产的300X200X12X12规格的热轧H型钢，抗拉强度520MPa、屈服强度375MPa、延伸率27.0%, -40°C纵向V型冲击功218J，熔炼分析S含量为0.07%，碳当量为0.345%, Z向拉伸断面收缩率为24%、22.5%和18.5%，各项性能符合GB/T1714-2008中Q345qE和Z15的要求。
[0026]优选实施实例2:按本发明工艺生产的300X200X12X12规格的热轧H型钢，抗拉强度575MPa、屈服强度455MPa、延伸率25.5%, -40°C纵向V型冲击功168J，熔炼分析S含量为0.06%，碳当量为0.364%, Z向拉伸断面收缩率为21%、17.5%和20.5%，各项性能符合GB/T1714-2008中Q420qE和Z15的要求。
[0027]上面对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种H型钢，其特征在于，按照重量百分比含有:碳0.08~0.18 %、硅0.15~0.35%、锰 1.00 ~1.45%、磷≤ 0.020%、硫≤ 0.010%、钒 0.020 ~0.080%、铌 0.010 ~0.060%、镍 0.10 ~0.25%, Als ≥ 0.015%。
2.如权利要求1所述的H型钢，其特征在于，含有微量其他合金元素。
3.如权利要求1或2所述的H型钢，其特征在于，余量为Fe和不可避免杂质。
4.如权利要求1-3中任一项所述的H型钢，其特征在于，规格为300X200H型钢，其_40°C低温韧性超过150J，Z15向断面收缩率平均值大于27.5%。
5.如权利要求1-4所述的H型钢的用途，其特征在于，具有低温韧性和Z向性能，用于桥梁。
6.如权利要求1-4所述的H型钢的生产方法，其特征在于，包括如下步骤: (1)铁水预处理； (2)转炉冶炼； (3)吹IS站； (4)LF精炼； (5)异型坯全保护浇 铸； (6)H型钢A线轧制。
7.如权利要求6所述的H型钢的生产方法，其特征在于，钢坯加热温度控制在1220~1240。。。
8.如权利要求6或7所述的H型钢的生产方法，其特征在于，轧制温度工艺控制:开轧温度控制在1050~1150°C、3机架万能轧制道次开轧温度控制在910~950°C终轧温度控制在780~900 0C ο
9.如权利要求6-8中任一项所述的H型钢的生产方法，其特征在于，冷却工艺控制:轧件以60°C /s~100°C /s速度冷却到550~650°C区间相变，回温至700~750°C，然后自然冷却到室温。
10.如权利要求6-9中任一项所述的H型钢的生产方法，其特征在于，万能道次的压下率控制在50%以上。
【文档编号】C22C38/12GK104073717SQ201410276218
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2014年6月19日 优先权日:2014年6月19日
【发明者】吴保桥, 龚庆华, 张卫斌, 吴坚, 邢军, 彦井成, 魏银丹, 蒲玉梅 申请人:马钢(集团)控股有限公司, 马鞍山钢铁股份有限公司