专利名称：一种建筑结构用钢及其生产方法
技术领域：
本发明属于钢铁生产工艺领域，具体涉及一种建筑及结构用钢及其生产方法。
背景技术：
对于建筑、结构用钢性能要求，其强度必须达到设计负荷，低温韧性足以防止结构中的脆性断裂，同时能确保得到具有良好力学性能的无缺陷焊接接头的焊接性能。例如，用于冷轧后进行热镀锌，并用于建筑结构的用钢来说，用户大多要求热轧产品屈服强度大于340MPa，抗拉强度大于470 MPa，且钢中必须含有Nb、Ti，同时要求冷轧后具有良好的镀锌效果及焊接性能。目前，国内尚无相似的钢种。而目前该类钢种虽然强度指标完全可以达到用户要求，但从现有的炼钢及热轧工艺来说，屈服强度属于浪费资源，将直接增加生产成本，而抗 拉强度则再降低的空间不大，因此如何突破现有工艺的瓶颈，生产出既能保证用户使用需要，又能降低生产成本的建筑结构用钢，已经成为亟待解决的又一难题。
发明内容
本发明的目的旨在通过合理的工艺设计和参数选择，从而提供一种可降低生产成本，具有高强度、良好的低温韧性和焊接性能的建筑结构用钢及其生产方法。为此，本发明采取了如下解决方案—种建筑结构用钢，其成分的重量百分比含量为CO. 012%-0. 015%, SiO. 018%_0· 022%, MnO. 50%-0. 60%, P 彡 O. 025%, S 彡 O. 015%,NO. 0024%-0. 0026%, NbO. 010%_0· 020%, Ti O. 025%_0· 045%，余为铁和残余元素；残余元素控制在Cu、Ni、Cr 分别彡 O. 10%, V 彡 O. 008%, Mo ( O. 050%。一种建筑结构用钢的生产方法，其特征在于I、碳当量Cd控制Cd=C+l/6Mn+l/5Cr+l/15Ni+l/4 Mo+l/5V+l/24Si+l/2P+l/13Cu=0. 22-0. 28 ；2、氧和夹杂物控制a、采用挡渣出钢；b、出钢时向钢包表面加入渣改质剂；C、采用高粘度保护渣；d、控制钢包中[O]浓度和纯脱气时间；3、轧制工艺控制a、温度控制制度钢坯加热温度1230_1270°C ；粗轧入口温度 1060-1100°C，出口温度 1030_1070°C ；精轧入口温度 1020-1060°C，出口温度 860_900°C ；卷取温度610_650°C ;
b、轧制力分配制度
粗轧轧制力分配t精轧轧制力分配t
Rl-I Rl-2 Rl-3 R2-1 R2-2R2-3 Fl F2 F3 F4 F5 F6 F7
1900 2060 2480 2080 19602180 2020 2100 2120 1740 1650 1480 795
1940 3000 2500 21.20 2000 2200 2050 2030 2050 1760 1770 1500 810表中R1-1、R1-2、R1_3分别表示第I架粗轧机第1、2、3道次；R2-1、R2-2、R2_3分别表示第2架粗轧机第1、2、3道次。F1、F2、F3、F4、F5、F6、F7分别表示第1、2、3、4、5、6、7 架精轧机。C、冷却方式采用层流冷却方式，上、下各投入6组，上、下冷却水流量分别控制在3010-3030m3/h0本发明的有益效果为本发明通过合理的工艺设计和科学的参数选择，轧后热轧带钢屈服强度达到440MPa，抗拉强度530 MPa,延伸率达到32%，低温韧性、焊接性能及其他各项性能指标均达到标准要求，完全可满足用户需要。尤其是本发明在不改变现有工艺布置的前提下，可显著降低生产成本，使吨钢的生产成本由3580元减少至3490元，具有显著的经济效益。
具体实施例方式下面结合实施例，对本发明作进一步说明。实施例I :来料还厚200mm,热卷成品厚度3. 5 mm。建筑结构用钢成分的重量百分比含量为CO. 12%, SiO. 022%, MnO. 60%, PO. 015%, S0. 009%, NO. 0035%, NbO. 013%, Ti O. 042%,CuO. 02%, NiO. 03%, CrO. 008%, V0. 004%, MoO. 010%，余为铁和微量杂质。建筑结构用钢的具体生产方法是I、焊接碳当量Cd控制Cd= C+l/6Mn+l/5Cr+l/15Ni+l/4 Mo+l/5V+l/24Si+l/2P+l/13Cu=0. 12+0. 1+0. 0016+0. 002+0. 0025+0. 0008+0. 0009+0. 0075+0. 0015=0. 23682、氧和夹杂物控制a、采用挡渣出钢，渣厚小于IOOmm ；b、出钢时向钢包表面加入渣改质剂，对于过氧化的罐次每罐50kg ；C、采用高粘度保护渣；d、控制钢包中[O]浓度和纯脱气时间，纯脱气时间保证16min，控制钢包中游离氧小于δρρ ο3、轧制工艺控制
(I)、温度控制制度钢坯加热温度1230°C ；粗轧入口温度1060°C，出口温度1031 °C ；精轧入口温度1022 °C，出口温度865 °C ；卷取温度615 °C。(2)、轧制力分配制度
粗轧轧制力分配t精轧轧制力分配t
Rl-IRl-2 Rl-3 R2-1 R2-2 R2-3 Fl F2 F3 F4 F5 F6 F7
1940 3000 ^OO 2120 2000 22002050 2030 2050 1760 1770 1500 810表中R1-1、R1-2、R1_3分别表示第I架粗轧机第1、2、3道次；R2-1、R2-2、R2_3分别表示第2架粗轧机第1、2、3道次。F1、F2、F3、F4、F5、F6、F7分别表示第1、2、3、4、5、6、7架精轧机。(2)、冷却方式采用层流冷却方式，上、下各投入6组，上、下冷却水流量分别控制在3010m3/h。实施例2 来料坯厚200mm，热卷成品厚度4. O mm。建筑结构用钢成分的重量百分比含量为CO. 14%, SiO. 020%, MnO. 55%, PO. 009%, S0. 007%, NO. 0025%, NbO. 018%, TiO. 035%,CuO. 05%, NiO. 06%, CrO. 003%, V0. 002%, MoO. 030%，余为铁和微量杂质。建筑结构用钢的具体生产方法是I、焊接碳当量Cd控制Cd= C+l/6Mn+l/5Cr+l/15Ni+l/4 Mo+l/5V+l/24Si+l/2P+l/13Cu=0. 14+0. 0917+0. 0006+0. 004+0. 0075+0. 0004+0. 0008+0. 0045+0. 0038=0. 25332、氧和夹杂物控制a、采用挡渣出钢，渣厚小于IOOmm ；b、出钢时向钢包表面加入洛改质剂，对于过氧化的罐次每罐50kg ;C、采用高粘度保护渣；d、控制钢包中[O]浓度和纯脱气时间，纯脱气时间保证16min，控制钢包中游离氧小于5ppm。3、轧制工艺控制(I)、温度控制制度钢坯加热温度1260°C ;粗轧入口温度1080°C，出口温度1050°C ；精轧入口温度1035°C，出口温度880°C ；卷取温度640°C。(2)、轧制力分配制度
权利要求
1.一种建筑结构用钢，其特征在于 其成分的重量百分比含量为CO. 012-0. 015%, SiO. 018-0. 022%, MnO. 50-0. 60%, P ( O. 025%, S ( O. 015%, NO. 0024-0. 0026%, NbO. 010-0. 020%, Ti O. 025-0. 045%，余为铁和残余元素； 残余元素控制在Cu、Ni、Cr分别彡O. 10%, V彡O. 008%, Mo ( O. 050%。
2.一种如权利要求I所述建筑结构用钢的生产方法，其特征在于 (1)、碳当量Cd控制Cd=C+l/6Mn+l/5Cr+l/15Ni+l/4 Mo+l/5V+l/24Si+l/2P+l/13Cu=0. 22-0. 28 ； (2)、氧和夹杂物控制 a、采用挡渣出钢； b、出钢时向钢包表面加入渣改质剂； C、采用高粘度保护渣； d、控制钢包中[O]浓度和纯脱气时间； (3)、轧制工艺控制 a、温度控制制度 钢坯加热温度1230-1270°C ； 粗轧入口温度 1060-1100°C，出口温度 1030-1070°C ； 精轧入口温度1020-1060°C，出口温度860-900°C ； 卷取温度610-650°C ； b、轧制力分配制度
全文摘要
本发明提供一种建筑结构用钢及其生产方法，冶炼过程成分组成为C0.012-0.015%，Si0.018-0.022%，Mn0.50-0.60%，P≤0.025%，S≤0.015%，N0.0024-0.0026%，Nb0.010-0.020%，Ti0.025-0.045%，残余元素Cu、Ni、Cr分别≤0.10%，V≤0.008%，Mo≤0.050%；控制焊接碳当量及钢水中氧和夹杂物。轧制过程合理制定温度制度，科学分配粗轧和精轧各机架与各道次的轧制力，控制上下层流冷却的给水量。本发明热轧带钢屈服强度达到440MPa，抗拉强度530MPa，延伸率达到32%，低温韧性、焊接性能及其他各项性能指标均达到标准要求。尤其可显著降低生产成本，使吨钢的生产成本由3580元减少至3490元。
文档编号C22C38/14GK102839323SQ20121035896
公开日2012年12月26日 申请日期2012年9月25日 优先权日2012年9月25日
发明者何浩, 魏向东, 乔磊, 范细忠, 任俊威 申请人:鞍钢股份有限公司