一种345MPa级低屈强比H型钢及其制备方法
【专利摘要】本发明提供了一种345MPa级低屈强比H型钢及其制备方法，所述H型钢的化学成分的重量百分数为：C0.10～0.19％、Si0.18～0.40％、Mn1.20～1.55％、P≤0.035％、S≤0.030％，V0.010～0.020％，其余为铁和微量杂质。本发明主要通过优化成分设计，结合控制加热和轧制，使“吹氩直上”、高终轧温度工艺条件下生产345MPa级低屈强比H型钢成为可能，实现了该类产品的低成本生产。
【专利说明】一种345MPa级低屈强比H型钢及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于低合金高强钢冶金【技术领域】，具体地，本发明涉及一种345MPa级低屈 强比H型钢及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 随着建筑用H型钢使用的不断大型化，对使用的钢铁材料提出了更高的要求。目 前，建筑用H型钢均无屈强比要求，当承载较大载荷时，安全性能将大幅降低。低屈强比H 型钢主要应用于具有抗震要求的建筑、桥梁、电站设备、水利、能源、化工、起重运输机械及 其他较高抗震要求的钢结构。低屈强比H型钢具有较低的屈强比，可有效吸收变形载荷，从 而提高钢结构在极端环境下的安全性能。同时，产品一次热轧成型，不需焊接，可提高整体 钢结构的综合性能。
[0003]近年来，国内低屈强比钢板生产技术日渐成熟，已经形成规模化生产，但是受H型 钢生产的特殊性，在H型钢生产过程中，连铸、乳制、轧后冷却以及轧后热处理等工序无法 达到板材生产控制水平，限制了低屈强比H型钢的生产，严重制约了我国建筑用高品质H型 钢的发展。因此，开发一种工艺相对简单，并易于实现稳定生产的H型钢生产方法，实现低 屈强比H型钢生产，已成为我国高品质建筑用钢发展亟待解决的问题。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于提供一种345MPa级低屈强比H型钢，该H型钢的力学性能良 好，屈服强度大于365MPa，抗拉强度大于546MPa，屈强比0. 65?0. 74。
[0005] 为了实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案：
[0006] 一种345MPa级低屈强比H型钢，所述钢的化学成分的重量百分数为：C0. 10? 0· 19%、Si0· 18 ?0· 45%、MnL20?L55%、P彡 0· 035%、S彡 0· 030%，V0· 010 ? 0. 020%，其余为铁和微量杂质。
[0007]本发明的另一个目的在于，本发明还提供了一种345MPa级低屈强比H型钢的制备 方法，所述制备方法包括铁水预脱硫、转炉冶炼、矩型坯全程保护连铸、乳制，其中，1)铁水 预脱硫：脱硫后保证铁水中的硫含量为< 〇. 020wt% ;2)转炉冶炼：米用顶吹转炉冶炼；3) 矩型坯连铸：全程保护浇注，确保大包挂长水口开浇；4)轧制，制备的345MPa级低屈强比H 型钢的化学成分的重量百分数为C0.10?0.19%、Si0.18?0.40%、Mn1.20?1.55%、 P彡0· 035%、S彡0· 030%，V0· 010?0· 020%，其余为铁和微量杂质。
[0008]优选地，在转炉冶炼步骤中，钢包采用红净镁碳砖包，烘烤温度> 800°C;采用硅 锰、中碳锰铁、钒氮进行合金化，合金成分按中限控制；采用硅钙钡和钢芯铝脱氧，硅钙钡加 入量1. 5?2.Okg/t、钢芯铝加入量0. 1?0. 2kg/t;出钢过程中加入炉渣改质剂0. 9? 1. lkg/t钢，当钢水出至1/4时开始均匀加入合金，钢水出至3/4时加完，合金对准钢流冲击 区加入。
[0009]优选地，在连铸步骤中，中间包烘烤温度为1050?1150°C，结晶器对弧，使用全程 保护浇注，
[0010] 其中，二冷采用弱冷，结晶器采用非正弦振动，中间包采用低碳碱性覆盖剂，覆盖 剂加入量为1?1.5kg/t钢，液相线温度为1510?1513°C，中间包过热度按20?25°C控 制，铸述规格为240mmX375mm，拉速为0. 6?0. 9m/min。
[0011] 优选地，在轧制步骤中，加热炉的均热温度为1250?1280°C，铸坯在炉时间为 90?120min，开轧温度在翼缘外侧为1100?1190°C，终轧温度在翼缘外侧为1050? 1100°C，轧材在冷床自然冷却，轧材的规格为H294X200X8X12。
[0012] 本发明主要针对低屈强比H型钢在成分、冶炼及轧制过程中的问题，提供了一种 345MPa级低屈强比H型钢及其制备方法。
[0013] 本发明主要通过优化成分设计，结合控制加热和轧制，使"吹氩直上"、高终轧温度 工艺条件下生产345MPa级低屈强比H型钢成为可能，实现了该类产品的低成本生产。
[0014] 根据本发明实施例，345MPa级低屈强比H型钢的制备方法包括脱硫、转炉冶炼（例 如，60吨顶底复吹转炉冶炼）、矩型坯全保护连铸、乳制（例如，1-7轧机布置型式生产线轧 制）。
[0015] 具体地讲，在根据本发明实施例的345MPa级低屈强比H型钢的制备方法中，连铸 过程采用长水口全程保护浇铸。
[0016] 本发明未提及的工序，均可采用现有技术。
[0017] 同现有技术比较，本发明技术方案的特点在于：
[0018] 1.该产品具有低屈强比特点，可有效增强其变形吸收能力，可提高建筑物在极限 动载荷下的安全性能。
[0019] 2.不需进行精炼处理，简化炼钢工序流程，工艺控制简单，合金回收率稳定，乳制 工序采用高温快烧，终轧温度较高，可有效降低轧机负荷，提高生产效率。
[0020] 3.产品不添加Nb合金，可以降低异型坯的铸坯裂纹敏感性，显著改善铸坯表面质 量，可实现345MPa级低屈强比H型钢的连续稳定生产。
[0021] 4.仅添加微量钒氮合金，乳后不控冷且不需进行热处理，完成345MPa级低屈强比 H型钢的成分设计及生产，降低生产成本。
[0022] 5.通过成分调整，解决了原有炼钢、乳钢设备工艺老化，难以适应高附加值H型钢 产品生产的难题，为实现普碳型钢生产线向高强度专用H型钢生产线转变奠定基础。
[0023] 6.本发明的力学性能良好，屈服强度大于365MPa，抗拉强度大于546MPa，屈强比 0. 65 ?0. 74。
【专利附图】
【附图说明】
[0024] 图1为本发明H型钢制备流程图。
【具体实施方式】
[0025] 下面以附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细的说明，但不限于此。
[0026] 实施例1-3钢的化学成分按照表1进行配比。
[0027] 表1 :钢的化学成分重量百分比（％ )
[0028]
【权利要求】
1. 一种345MPa级低屈强比Η型钢，其特征在于，所述钢的化学成分的重量百分数为： 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%，其余为铁和微量杂质。
2. -种345MPa级低屈强比Η型钢的制备方法，所述制备方法包括铁水预脱硫、转炉冶 炼、矩型坯连铸、乳制，其中， 1) 铁水预脱硫：脱硫后铁水中的硫含量为< 〇. 030wt*% ; 2) 转炉冶炼：采用顶吹转炉冶炼； 3) 矩型坯连铸：全程保护浇注，大包挂长水口开浇。
3. 根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，在转炉冶炼步骤中，钢包采用红净镁 碳砖包，烘烤温度> 800°C;采用硅锰、中碳锰铁、钒氮进行合金化，合金成分按中限控制；采 用硅钙钡和钢芯铝脱氧，硅钙钡加入量1. 5?2. Okg/t、钢芯铝加入量0. 1?0. 2kg/t ;出钢 过程中加入炉渣改质剂0.9?1. lkg/t钢，当钢水出至1/4时开始均匀加入合金，钢水出至 3/4时加完，合金对准钢流冲击区加入。
4. 根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，在连铸步骤中，中间包烘烤温度为 1050?1150°C，结晶器对弧，使用全程保护浇注， 其中，二冷采用弱冷，结晶器采用非正弦振动，中间包采用低碳碱性覆盖剂，覆盖剂加 入量为1?1. 5kg/t钢，液相线温度为1510?1513°C，中间包过热度按20?25°C控制，拉 速为 0· 6 ?0· 9m/min。
5. 根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，在乳制步骤中，加热炉的均热温度为 1250?1280°C，铸坯在炉时间为90?120min，开轧温度在翼缘外侧为1100?1190°C，终 轧温度在翼缘外侧为1050?1100°C，乳材在冷床自然冷却。
【文档编号】C22C38/12GK104278195SQ201410546987
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2014年10月15日 优先权日:2014年10月15日
【发明者】杜显彬, 付常伟, 韩蕾蕾, 武玉利, 谷凤波 申请人:山东钢铁股份有限公司