一种低成本235MPa级低温热轧H型钢及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于冶金技术领域，涉及一种采用矩形坯生产低成本235MPa级低温热轧H 型钢及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 我国西北地区冬季气温寒冷，普材Q235结构用钢对冲击韧性的要求需要达到0°C 左右。中国发明申请专利CN103834860A中化学成分中通过添加元素NbO. 015-0. 035%、 TiO. 005-0. 030%以达到低温韧性要求，同时合金元素的加入提高了冶炼成本。中国发明 申请专利CN103834861A中化学成分中通过添加元素NbO. 020-0. 035%、Ti0. 005-0. 025%、 Mnl. 05-1. 30%以达到低温韧性要求，同时合金元素的加入提高了冶炼成本。国内其它发明 专利在耐低温热轧H型钢方面主要为强度为Q345MPa级别以上。国内在H型钢钢结构的使 用上，普材的Q235MPa使用更为普遍。
【发明内容】
[0003] 本发明涉及一种矩形坯生产低成本Q235MPa级低温热轧用H型钢，包括冶炼工艺 和轧制工艺。提供一种低成本热轧H型钢及其生产工艺，本发明产品合理设计成分、除添加 硅、锰外不添加其他合金，并通过优化生产工艺方法使其力学性能达到低温冲击要求，又能 以最简便、高效的方法生产和制造，降低了生产成本。
[0004] 为达上述目的，本发明一种低成本235MPa级低温热轧H型钢，所述H型钢化学 成分及其重量百分比含量为：C0.12~0.17%，Si0.15~0.30%，Mn0.50~0.70%， P彡 0? 03%，S彡 0? 030%，Alt彡 0? 020%，其余为Fe。
[0005] 其中所述H型钢的抗拉强度为370MPa~500MPa，屈服强度彡235MPa，延伸率 彡30%，0°C低温冲击彡100J，_20°C低温冲击彡40J〇
[0006] -种制备所述的低成本235MPa级低温热轧H型钢的方法，包括如下步骤：铁水预 处理、100t转炉、炉外精炼、矩形坯连铸、加热、BD开坯、CCS万能轧制。
[0007] 其中各步骤的参数为：冶炼时转炉终点控制C的重量百分比彡0. 03%，P的重量 百分比< 0. 025%，控制出钢温度大于1640°C;采用硅锰和锰铁脱氧合金化，有铝终脱氧； 精炼白渣操作；连铸液相线温度：TL= 1516°C;钢水过热度AT< 30°C;采用恒拉速操作， 轧制开轧温度1150±50°C，BD开坯后，CCS万能轧机进行轧制，CCS终轧机前温度880°C~ 930。。。
[0008] 其中精炼后钢水成分目标值重量百分比为：C0. 14%，Si0.22%，Mn0.60%， P彡0? 025%，S彡0? 025%，Alt彡0? 025%，其余为Fe。
[0009] 本发明与现有技术不同之处在于本发明取得了如下技术效果：
[0010] 1.本发明通过采用低碳硅锰合金化成分设计，同时对硫磷含量及气体含量没有进 行严格控制，并且不添加其他合金元素达到H型钢的综合性能，大幅度降低了冶炼成本，生 产工艺简单，利于推广；
[0011] 2.本发明中通过控制Alt含量以达到在低碳条件下的强度与冲击韧性的良好匹 配；
[0012] 3.本发明可实现轧制过程不进行控制冷却，以热轧态进行交货使用，钢材具有良 好的焊接性能。
[0013] 下面结合附图对本发明作进一步说明。
【附图说明】
[0014] 图1为本发明低成本235MPa级低温热轧H型钢制备方法流程图。
【具体实施方式】
[0015] 以下结合实施例，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。
[0016] 实施例1:
[0017]钢的化学成分重量百分比为：C0. 17%，Si0.20%，Mn0.55%，P0. 025 %， SO. 020%，Alto. 025%，其余为Fe，生产方法依次包括loot转炉、炉外精炼、连铸、加热、BD 开坯、万能轧制。各步骤的参数为：采用l〇〇t转炉冶炼，转炉终点C0.06%，P0.02%， S0. 04%控制转炉终点出钢温度为1650°C;炉外精炼时配渣料及合金加入量包括：白灰 341公斤、硅锰240公斤、铝锰铁100公斤、铝线152公斤；LF就位温度1540 °C，LF离位 温度1596°C，加热时间25min，LF精炼时间30分钟；其中LF就位钢水成分重量百分比％ 为C0. 12%，SiO. 12%，MnO. 46%，P0. 018%，S0. 022%，A10. 030%;LF离位钢水成分重 量百分比为C0? 17%，Si0? 20%，Mn0? 55%，P0. 025%，SO. 020%，AltO. 025% ;软吹时 间15min保证夹杂物充分上浮；连铸时浇注温度1587°C，连铸过热度26°C，平均拉速为 0. 60m/min;炼钢厂保证钢坯无表面质量及内部质量后发送至轧钢厂。轧钢厂将矩形坯尺 寸为280mmX380mm的铸坯在入加热炉前再次进行目测检查，有结疤、裂纹、翘皮的钢坯挑 出；加热炉温度为1250°C;加热时间2. 5小时，均热40min加热炉内为弱还原性气氛，钢坯 进入粗轧机前进行高压水除磷（即进入BD1机架前），轧制开轧温度12KTC，均热段温度 1240°C，第一加热段温度1222°C，第二加热段温度1109°C，BD1前开坯温度1125°C，乳制规 格H294X200X8X12,终轧温度925°C，上冷床温度770°C。得到的H型钢力学性能参数、夹 杂物及组织如表1和2所示：
[0018] 表1力学性能值
【主权项】
1. 一种低成本235MPa级低温热轧H型钢，其特征在于所述H型钢化学成分及其重量 百分比含量为：C0.12 ~0.17%，Si0.15 ~0.30%，Mn0.50 ~0.70%，P彡 0.03%， S彡 0? 030%，Alt彡 0? 020%，其余为Fe。
2. 根据权利要求1所述低成本235MPa级低温热轧H型钢，其特征在于：所述H型 钢的抗拉强度为370MPa~500MPa，屈服强度彡235MPa，延伸率彡30 %，0 °C低温冲击 彡100J，-20°C低温冲击彡40J〇
3. -种制备如权利要求1或2所述的低成本235MPa级低温热轧H型钢的方法，其特征 在于包括如下步骤：铁水预处理、IOOt转炉、炉外精炼、矩形坯连铸、加热、BD开坯、CCS万能 轧制。
4. 根据权利要求3所述的低成本235MPa级低温热轧H型钢的制备方法，其特征 在于各步骤的参数为：冶炼时转炉终点控制C的重量百分比彡0. 03%，P的重量百分比 < 0. 025%，控制出钢温度大于1640°C;采用硅锰和锰铁脱氧合金化，有铝终脱氧；精炼白 渣操作；连铸液相线温度：TL= 1516°C;钢水过热度AT< 30°C;采用恒拉速操作，乳制开 轧温度1150±50°C，BD开坯后，CCS万能轧机进行轧制，CCS终轧机前温度880°C~930°C。
5. 根据权利要求4所述的低成本235MPa级低温热轧H型钢的制备方法，其特征在 于：精炼后钢水成分目标值重量百分比为：C0. 14%，Si0.22%，MnO. 60%，P彡0.025%， S彡 0? 025%，Alt彡 0? 025%，其余为Fe。
【专利摘要】本发明公开了一种低成本235MPa级低温热轧H型钢及其制备方法，包括冶炼工艺和轧制工艺，所述H型钢化学成分及其重量百分比含量为：C0.12～0.17％，Si0.15～0.30％，Mn0.50～0.70％，P≤0.03％，S≤0.030％，Alt≥0.020％，其余为Fe，该H型钢抗拉强度370MPa～500MPa，屈服强度≥235MPa，延伸率≥30％，0℃低温冲击≥100J，-20℃低温冲击≥40J。
【IPC分类】C22C38-04, C22C33-04, C21D8-00
【公开号】CN104789857
【申请号】CN201510171807
【发明人】冯岩青
【申请人】内蒙古包钢钢联股份有限公司
【公开日】2015年7月22日
【申请日】2015年4月13日