一种q420级抗震钢和用炉卷轧机生产q420级抗震钢的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种Q420级抗震钢和用炉卷轧机生产Q420级抗震钢的方法，属于金 属材料加工与成型技术领域。
【背景技术】
[0002] 抗震钢板作为建筑用钢具有抗拉强度高、屈强比低、Z向性能优良、焊接性能良好 等特点。随着近些年高层建筑发展以及地质灾害的发生，世界及我国都重视了抗震结构钢 的发展。美国主要使用的抗震钢为ASTM A992结构钢和ASTM A572结构钢（附加了屈强比要 求)。近年来，日本发展了一系列的低屈服比型抗震结构钢，如HT490钢、HT590钢和HT780 钢等，均具有窄屈服强度波动范围，并在JIS G3136-1994结构钢专用标准中对SMOO钢和 SN490钢的屈强比做出限定。我国鞍山钢铁公司、武汉钢铁集团公司（武汉钢铁股份有限公 司）、宝钢集团有限公司、舞阳钢铁有限公司等均能生产出符合国外标准相应牌号的优良抗 震钢板，如SN490B钢、SN490B钢和A572钢。云南地处地震多发区，几乎每年都发生破坏性 地震，对人民生命财产造成了巨大损失，因此、昆明理工大学联合武汉钢铁集团公司（昆明 钢铁股份有限公司）共同开发高等级抗震钢板便势在必行。我国目前开发出来Q420级抗 震钢板主要采用中厚板生产工艺，均采用热连轧技术，针对采用单台双机架紧凑式炉卷轧 机生产抗震钢板而没有报道，为此利用武汉钢铁集团公司（昆明钢铁股份有限公司）双机架 紧凑式炉卷轧机，连续完成粗轧、中轧和精轧，从而开发出高强度、低屈强比Q420级抗震钢 板，则无先例可鉴。
【发明内容】
[0003] 针对上述现有技术存在的问题及不足，本发明提供一种Q420级抗震钢和用炉卷 轧机生产Q420级抗震钢的方法。本Q420级抗震钢加入了 Nb，V等微合金化元素，有效提高 了 Q420级抗震钢板的强度和韧性；本方法生产Q420级抗震钢板，充分发掘了昆钢双机架紧 凑式炉卷轧机的潜力，拓展了板带产品品种，优化了产品结构，本发明通过以下技术方案实 现。
[0004] 一种Q420级抗震钢，该Q420级抗震钢的百分比组分为：CO. 05~0. 18wt %、 SiO. 30~0. 45wt%,Mnl. 05~1. 70wt%,S^0. 035wt%,P^0. 035wt%,Nb0. 025-0. 040wt%, VO. 04~0. 08wt%、Ti0. 02~0. 08wt%、N 彡 0· 015wt%、Als0. 015~0. 045wt%，其余为 Fe 及其 它杂质。
[0005] -种用炉卷轧机生产Q420级抗震钢的方法，首先将板坯经加热、喷水除磷后， 在同一台双机架紧凑式炉卷轧机上连续完成粗轧和精轧，将精轧所得钢板送卷取机经行 卷取，再自然空冷至室温，即获得高强度、低屈强比的Q420级抗震钢板，其中板坯的百 分比组分为：CO. 05~0· 18wt %、SiO. 30~0· 45wt %、MnL 05~L 70wt %、S 彡 0· 035wt %、 P^O. 035wt%,Nb0. 025-0. 040wt%,V0. 04~0. 08wt%,Ti0. 02~0. 08wt%,N ^ 0. 015wt%, AlsO. 015~0. 045wt%，其余为Fe及其它杂质。
[0006] 具体步骤如下： 步骤1、首先将板坯在温度为1200~1260°c条件下加热130~250min，板坯在均热段的时 间控制在45~65min，以保证板坯中析出的Nb、V等微合金充分重溶，细化奥氏体晶粒并为轧 后控冷析出做准备，以均匀板坯内部组织； 步骤2、将步骤1处理后的板坯采用压力为16~20MPa的高压水正、反面喷水鳞12~17秒 钟； 步骤3、将步骤2经除鳞后的板坯送双机架紧凑式炉卷轧机进行轧制，并控制开轧温度 为1090~1160°C，进行3~6道次的连续粗乳，同时开启道次间冷却水，得粗轧钢板； 步骤4、将经步骤3得到的粗轧钢板继续在双机架紧凑式炉卷轧机延时30~50秒，然后 使粗轧钢板温度为860~900°C，进行4道次连续精轧，并开启道次间冷却水，控制终轧温度 为810~850°C制备得到精轧钢板； 步骤5、将步骤4得到的精轧钢板送卷取机进行卷取，并控制卷取温度为560~610°C，同 时控制层流冷却速度12~17°C /s得到钢板卷； 步骤6、将步骤5得到钢板卷自然空冷至室温，即获得高强度、低屈强比Q420级抗震钢 板。
[0007] 所述步骤4中粗轧钢板继续在双机架紧凑式炉卷轧机延时30~50秒，是让粗轧钢 板在地辊上往复游动30~50秒，之后再进行精轧，并控制精轧总变形率大于45%。
[0008] 所述步骤3和步骤4过程中的道次数、乳φ随度，视不同规格要求而具体确定。
[0009] 上述步骤1中板坯是利用现有技术的炼钢方法得到的，其中的Nb、V及其它化学元 素是在炼钢过程中加入、控制得到的。
[0010] 本发明制备得到生产厚度为l〇~40mm的Q420级抗震钢板具有高强度，高塑性，高 韧性，屈强比〈0.8, Z向性能优良等优点，满足目前我国高层、超高层及大跨度钢结构建筑 对钢材抗震性能的要求。
[0011] 本发明的有益效果是： 1、采用本发明生产Q420级抗震钢板，充分发掘了昆钢双机架紧凑式炉卷轧机的潜力， 拓展了板带产品品种，优化了产品结构。
[0012] 2、轧制过程中加入了延时轧制工艺，使得加入钢中的Nb，V等微合金化元素充分 发挥作用，获得微细均匀的组织，从而防止混晶的出现，有效提高了 Q420级抗震钢板的强 度和韧性。
[0013] 3、利用本发明的成分与生产工艺，通过实际生产过程中各环节的严格控制，生产 出的Q420级抗震钢板具有高强度、低屈强比的特点，综合性能良好。利用此Q420级抗震 钢板焊接生产的板材各项性能指标符合国家标准，完全能满足建筑钢结构对抗震性能的要 求。
[0014] 4、该方法生产的Q420级抗震钢板与其他常规产品相比，具有高技术含量、高附加 值特点，经济效益显著。
【具体实施方式】
[0015] 下面结合【具体实施方式】，对本发明进一步说明。
[0016] 实施例I 该Q420级抗震钢，该Q420级抗震钢的百分比组分为：CO. 07wt %、SiO. 35wt %、 Mnl. 47wt%,S0. 025wt%,P0. 032wt%,Nb0. 028wt%,V0. 04wt%,Ti0. 03wt%,N0. Olwt AlsO. 03wt%，其余为Fe及其它杂质，杂质为不可避免的不纯