H型钢及其生产方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及金属材料生产技术领域，具体涉及一种H型钢及其生产方法。
【背景技术】
[0002]近年来，能源的开采从环境条件适宜区域向气候恶劣的北极区域转移，由于北极地区是气候条件恶劣的高寒地区，使得在北极等高寒地区建造或使用的油气开采装置必须具有高的耐低温特性，使用的钢铁结构材料必须在_50°C以下的严寒条件下，具有优异的低温冲击韧性要求。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_50°C及以下环境的H型钢，其低温冲击功须大于27J。
[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还生产的钢板，与以异型还生产的H型钢在工艺上有较大的差异，且主要涉及_40°C低温冲击要求。
[0005]中国发明专利:公开(公告)号-CN104018073A，一种耐低温韧性H型钢及其生产工艺。公开了一种耐低温韧性H型钢，其化学成分质量百分含量为:碳0.08?0.13%、硅0.15 ?0.35%、锰 1.25 ?1.45%、磷彡 0.01%、硫彡 0.01%、铌 0.03 ?0.05%，余量为铁和杂质元素。其轧制工艺参数为:加热温度1230?1250°C、初轧开轧温度1050?1150°C、精轧开轧温度940?950°C、精轧终轧温度780°C?850°C ;冷却工艺参数为:轧件以50?100C /s冷却速度冷却到580?680°C区间相变，再回温至700?750°C，最后H型钢自然冷却到室温。使H型钢能够在-40°C及以下温度高寒地区和低温环境下，具有极低的韧脆转变温度，良好的低温抗冲击性。该专利为铌微合金化方案，冷却方案为穿水冷却。
[0006]中国发明专利:公开(公告)号-CN104018074A，一种耐低温H型钢及其生产工艺。公开了一种耐低温H型钢，其化学成分质量百分含量为:碳0.08?0.13%、硅0.15?0.35%、锰1.25?1.45%、磷彡0.01%、硫彡0.01%、钒0.02?0.05%，余量为铁和杂质元素。其轧制工艺参数为:加热温度1220?1240°C、初轧开轧温度1050?1150°C、精轧开轧温度930?950°C、精轧终轧温度780°C?900°C;冷却工艺参数为:轧件以100?150°C /s冷却速度冷却到550?650°C区间相变，再回温至700?750°C，最后H型钢自然冷却到室温。使H型钢能够在-40°C及以下温度高寒地区和低温环境下，具有极低的韧脆转变温度，良好的低温抗冲击性。该专利为钒微合金化方案，轧后冷却方案为穿水冷却，低温冲击温度为-40。。。
[0007]中国发明专利:公开(公告)号-CN103938079A，低压缩比超厚规格耐低温型热轧H型钢及其生产方法。公开了一种属于热轧H型钢领域的低压缩比超厚规格耐低温型热轧H型钢及其生产方法。该H型钢按重量百分比由以下化学成分组成:C0.11?0.19%,S1.15 ?0.30 %，Mnl.30 ?1.55 %，P 彡 0.02 %，S ^ 0.008 %, T1.008 ?0.020 %,V0.015?0.055%，其余为Fe及不可避免的杂质。该H型钢的生产方法依次包括转炉或电炉冶炼、LF精炼、异型坯全保护连铸、加热、乳制以及冷却工序，最终得到翼缘厚为30_以上、压缩比小于3的表面质量良好的低温热轧H型钢，_20°C纵向平均冲击功为150J以上，其具有广阔的市场应用前景。该专利低温冲击温度为_20°C。
[0008]中国发明专利:公开(公告)号-CN103966507A，一种屈服强度275MPa级特厚耐低温热轧H型钢及其生产方法。公开了一种屈服强度275MPa级特厚(26mm彡翼缘厚度(35mm)耐低温热轧H型钢及其生产方法。本发明的屈服强度275MPa级特厚耐低温热轧H型钢，其化学成分按重量百分比计为:C:0.12%?0.17%，S1:0.10%?0.30%，Mn:
0.90%?1.40%, P 彡 0.02%, S 彡 0.015%, V:0.01 ?0.03%, Ti:0.005 ?0.020%，其余为铁及不可避免的杂质。本发明提供的屈服强度275MPa级别特厚耐低温热轧H型钢的力学性能及-20°C纵向冲击功能够完全满足275MPa级别特厚耐低温热轧H型钢的技术要求。该专利低温冲击温度为_20°C。
[0009]中国发明专利:公开(公告)号-CN103834860A，一种235MPa级耐低温热轧H型钢及其制备方法。公开了一种235MPa级耐低温热轧H型钢及其制备方法，所述235MPa级耐低温热轧H型钢的化学成分的重量百分数为:C0.08?0.16%, S1.10?0.30%, Mn0.65?
1.20%,P ^ 0.025%,S ^ 0.025%,Nb0.015 ?0.035%,T1.005 ?0.030%，其余为铁和微量杂质。本发明主要通过降低碳、锰含量，应用铌钛复合微合金化工艺，实现了高终轧温度条件下235MPa级耐低温热轧H型钢产品生产，生产得到的耐低温热轧H型钢力学性能良好，-20°C纵向冲击功大于206J。该专利低温冲击温度为_20°C。
[0010]中国发明专利:公开(公告)号-CN103834861A，一种320MPa级耐低温热轧H型钢及其制备方法。公开了一种320MPa级耐低温热轧H型钢及其制备方法，所述320MPa级耐低温热轧H型钢的化学成分的重量百分数为:C0.05?0.11%, S1.20?0.35%, Mnl.05?
1.30%,P ^ 0.020%,S ^ 0.015%,Nb0.020 ?0.035%,T1.005 ?0.025%，其余为铁和微量杂质。本发明主要通过低碳含量，应用铌钛复合微合金化工艺，实现了高终轧温度条件下320MPa级耐低温热轧H型钢产品生产，制备得到的耐低温钢力学性能良好，一 30°C纵向冲击功大于165J。该专利低温冲击温度为_30°C。
[0011]中国发明专利:公开(公告)号-CN103540844A，耐低温H型钢及其生产方法。公开了一种耐低温H型钢及其生产方法。该H型钢按重量百分比由以下化学成分组成，C:0.05 ?0.11%, Si:0.25 ?0.50%, Mn:1.40 ?L 60%, P 彡 0.020%, S^0.010%, Nb:0.025 ?0.035%, Ti:0.015 ?0.030%, Alt:0.015 ?0.030%，其余为铁和不可避免的杂质。其生产方法包括铁水预脱硫步骤、转炉冶炼步骤、LF精炼步骤、方坯连铸机连铸步骤以及轧制步骤。采用夏式V型缺口冲击试验测量H型钢的耐低温力学性能，-20°C冲击能^ 144焦耳，_45°C冲击能多98焦耳。该专利低温冲击温度为_45°C，为铌微合金化方案。
[0012]中国发明专利:公开(公告)号-CN103484765A，用于铁路接触网支柱的厚规格耐低温H型钢及其制备方法。公开了一种用于电气化铁路接触网支柱的厚规格(翼缘厚度多28mm)耐低温H型钢及其制备方法，所述耐低温H型钢的化学成分的重量百分数为:C0.10 ?0.22%、S1.10 ?0.40%、Mn0.5 ?1.1%、P 彡 0.020%,S ( 0.010%,Nb0.02 ?
0.05%, T1.003-0.015%，其余为铁和微量杂质。该专利为铌微合金化方案。
[0013]中国发明专利:公开(公告)号-CN102618781B，一种耐低温结构用热轧H型钢及其制备方法。一种耐低温结构用热轧H型钢及其制备方法，所述耐低温结构用热轧H型钢的化学成分的重量百分数为:C 0.12?0.22%、Si 0.10?0.40%、Mn 1.1?1.50%、P ^ 0.025%, S^0.025%, V 0.01?0.05%，其余为铁和微量杂质。本发明主要通过降低硫含量，微合金化主要应用钒，没有添加其他的元素，连铸过程采用浸入式扁平水口全保护浇铸。因异型坯连铸机的复杂性，不采用铝脱氧。因此，本发明的耐低温钢力学性能良好，-20 °C纵向冲击功平均90J。该专利为钒微合金化方案，低温冲击温度为-20 °C。
[0014]中国发明专利:公开(公告)号-CN102021475B，一种耐低温结构用热轧H型钢的制备方法。一种耐低温H型钢及其制备方法，钢的化学成分重量百分比％为0.12?0.22，Si 0.10?0.40，Μ