本发明属于冶金工业生产的金属材料领域，尤其涉及一种含铌钒硼低成本高强度热轧h型钢及其制备方法，其是一种大型含铌钒硼低成本高度度耐低温420mpa级热轧h型钢。
背景技术：
：随着建筑用h型钢的不断大型化，对建筑用h型钢逐渐提出高强度低成本的要求。大中型热轧h型钢生产工艺和成分设计与小规格h型钢存在差别，为保证大规格h型钢的各项力性，成分设计时添加铌、钒、硼合金元素增加强度的同时，保证低温冲击韧性，做到最优强塑性匹配。在钢材产品中，nb、v、b微合金元素的复合添加与单一合金元素添加相比，复合添加对性能的提升是成指数倍递增的，效果明显，成本低廉。目前存在如下难点：本钢种属于包晶钢钢种，同时需要真空处理，该大断面实现包晶钢整浇次连浇过程拉速与过热度不匹配问题；含nb及b微合金化生产的异形坯容易出现腹板裂纹，nb、b虽然不是产生成品裂纹的根本原因，但西北地区冬季低温下生产该钢种，由于环境温度过低，缓冷无法有效保温，有缺陷或内应力大的铸坯会促使包晶钢的裂纹进一步加大。技术实现要素：为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种含铌钒硼低成本高强度热轧h型钢及其制备方法，该钢具有低成本、高强度、耐低温、高质量的特性。为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种含铌钒硼低成本高强度热轧h型钢，包括如下质量百分比的成分：c0.10％-0.14％，si≤0.35％，mn1.40％-1.50％，p≤0.025％，s≤0.020％，nb0.015-0.025％，v0.05-0.06％，b0.0010％-0.0030％，alt0.020-0.050％，n≤0.008，其余为fe和不可避免的杂质。进一步的，包括如下质量百分比的成分：c0.13％，si0.20％，mn1.45％，p0.008％，s0.012％，nb0.020％，b0.0010％，v0.060％，alt0.035％，n0.0048％，其余为fe和不可避免的杂质。进一步的，包括如下质量百分比的成分：c0.12％，si0.30％，mn1.47％，p0.009％，s0.010％，nb0.048％，b0.0009％，alt0.004％，n0.0055％，其余为fe和不可避免的杂质。一种含铌钒硼低成本高强度热轧h型钢的制备方法，包括：1)冶炼条件所用原材料及合金料，要符合标准规定要求，铁水预处理，铁水要求脱硫处理；2)转炉终点控制目标值：c≥0.03％，p＜0.010％，出钢温度≥1640℃；采用硅锰脱氧合金化，有铝终脱氧；出钢过程中进行钢包吹氩并保证吹氩效果，转炉出钢要求炉炉挡渣；保证正常时序，避免钢水过早、过晚到达精炼；3)精炼精炼白渣操作，全程按精炼规程进行吹ar操作，保证离位前软吹时间大于10min，保证软吹效果，避免钢液裸露，严禁软吹期间大氩气搅拌，软吹时间大于8分钟；4)vd真空脱气真空度≤0.10kpa，深真空时间≥15min，破真空后，喂入硅钙线，保证软吹时间大于15min，软吹期间钢水不得裸露；5)连铸液相线温度：tl＝1517℃；钢水过热度：δt≤30℃，目标δt≤25℃；采用恒拉速操作；6)热轧工艺加热炉工艺参数：总计加热时间≥2h40min，其中加热时间≥2h，均热时间≥40min；各段炉温控制：预热段≤1000℃，加热ⅰ上、下段≤1200℃，加热ⅱ上段1330-1100℃，加热ⅱ下段1330-1100℃，均热上段1300-1100℃，均热下段1300-1100℃；终轧温度850℃-920℃，目标值≤900℃。进一步的，所述3)精炼中根据转炉钢水成分及温度进行脱硫，成分微调及升温操作。进一步的，精炼末期合金加入fe-b，fe-nb，v-fe进一步的。与现有技术相比，本发明的有益技术效果：本发明通过窄成分设计及工艺稳定性控制达到了设计要求，为用户提供了产品稳定性、均一性极好的低成本高强度铌硼微合金化热轧h型钢，通过nb、v、b复合添加实现高强、低温冲击韧性的综合优异性能，同时复合添加微合金元素降低了合金成本，增加了热轧h型钢产品利润。克服了
背景技术：
中的两个难点问题。具体实施方式一种含铌钒硼低成本高强度热轧h型钢，成分控制范围：c的质量分数0.10％-0.14％，si的质量分数≤0.35％，mn的质量分数1.40％-1.50％，p的质量分数≤0.025％，s的质量分数≤0.020％，nb的质量分数0.015-0.025％，v的质量分数0.05-0.06％，b的质量分数0.0010％-0.0030％，alt的质量分数,0.020-0.050％，n≤0.008，其余为fe和不可避免的杂质。具体工艺要求如下：工艺路线：高炉铁水—铁水预处理—转炉顶底复吹冶炼—lf炉外精炼—vd真空—异型坯连铸—铸坯上料—步进加热炉—高压水一次除磷—bd开坯—ccs万能轧制—热锯取样—步进冷床冷却—矫直—外形、表面质量检查—锯切。冶炼条件：所用原材料及合金料，要符合标准规定要求，铁水预处理，铁水要求脱硫处理。转炉：终点控制目标值见下表1：表1c％p％出钢温度℃≥0.03＜0.010≥1640采用硅锰脱氧合金化，有铝终脱氧；出钢过程中进行钢包吹氩并保证吹氩效果，转炉出钢要求炉炉挡渣；保证正常时序，避免钢水过早、过晚到达精炼。精炼：精炼白渣操作，全程按精炼规程进行吹ar操作，强化精炼的吹氩操作，保证就位样，离位样准确性，保证离位前软吹时间大于10min，保证软吹效果，避免钢液裸露，严禁软吹期间大氩气搅拌，软吹时间大于8分钟；根据转炉钢水成分及温度进行脱硫，成分微调及升温操作；精炼末期合金加入fe-b，fe-nb，v-fe。vd真空脱气：真空度≤0.10kpa，深真空时间≥15min，破真空后，喂入硅钙线，保证软吹时间大于15min，软吹期间钢水不得裸露；vd供铸机成分要求见下表2：表2单位：％csimnpsaltnb0.120.251.45≤0.015≤0.0150.0250.020nbv≤0.0080.00130.055连铸：液相线温度：tl＝1517℃，钢水过热度：δt≤30℃，目标δt≤25℃，采用恒拉速操作。，连铸坯定尺长度由生产部确定。热轧工艺：加热炉工艺参数见下表3，终轧温度850℃-920℃，目标值≤900℃。表3检验规则：铸坯质量执行q/bg526-2015连铸异型坯的检验规则。铸坯表面无裂纹、结疤、砂眼、夹杂、气孔及针孔等缺陷。非金属夹杂物评定：钢材的非金属夹杂物评级依据国标gb/t10561-2005，见下表4；晶粒度不小于7级，晶粒不均匀性应在三个级别范围内。表4夹杂物要求级别单位级abcdds≤1.5≤1.5≤1.5≤1.5≤1.5实施例1本实施例含铌钒硼420mpa大规格热轧h型钢所含组分及重量百分比为：c的质量分数0.13％，si的质量分数0.20％，mn的质量分数1.45％，p的质量分数0.008％，s的质量分数0.012％，nb的质量分数0.020％，b的质量分数0.0010％，v的质量分数0.060％，alt的质量分数0.035％，n的质量分数0.0048％，其余为fe和不可避免的杂质。规格为h600×200×11×17，其生产过程为：高炉铁水—铁水预处理—转炉顶底复吹冶炼—lf炉外精炼—vd真空—异型坯连铸—铸坯上料—步进加热炉—高压水一次除磷—bd开坯—ccs万能轧制—热锯取样—步进冷床冷却—矫直—外形、表面质量检查—锯切。关键控制参数：(1)出钢温度1604℃，中包测温1559℃、1555℃、1556℃。(2)在精炼工序中，精炼时间28分钟；白渣时间11分钟，精炼全程吹氩。精炼成分:c的质量分数0.07％，si的质量分数0.33％，mn的质量分数1.44％，p的质量分数0.009％，s的质量分数0.008％，nb的质量分数0.045％，b的质量分数0.0012，alt的质量分数0.007％，n的质量分数0.0053％。(4)vd真空：深真空时间16分钟。(3)连铸过程中，过热度为30℃，平均拉速为0.8m/min。(4)在轧制控制过程中，开轧温度1200℃，终轧温度900℃，矫直温度70℃。实施例2本实施例含铌硼420mpa大规格热轧h型钢所含组分及重量百分比为：c的质量分数0.12％，si的质量分数0.30％，mn的质量分数1.47％，p的质量分数0.009％，s的质量分数0.010％，nb的质量分数0.048％，b的质量分数0.0009％，alt的质量分数0.004％，n的质量分数0.0055％，其余为fe和不可避免的杂质。规格为h800×300×14×26，其生产过程为：高炉铁水—铁水预处理—转炉顶底复吹冶炼—lf炉外精炼—vd真空—异型坯连铸—铸坯上料—步进加热炉—高压水一次除磷—bd开坯—ccs万能轧制—热锯取样—步进冷床冷却—矫直—外形、表面质量检查—锯切。关键控制参数：(1)出钢温度1612℃，中包测温1551℃、1548℃、1558℃。(2)在精炼工序中，精炼时间25分钟；白渣时间13分钟，精炼全程吹氩。精炼成分:c的质量分数0.11％，si的质量分数0.31％，mn的质量分数1.45％，p的质量分数0.009％，s的质量分数0.010％，nb的质量分数0.047％，b的质量分数0.0009，alt的质量分数0.003％，n的质量分数0.0054％。(4)vd真空：深真空时间20分钟。(3)连铸过程中，过热度为28℃，平均拉速为0.78m/min。(4)在轧制控制过程中，开轧温度1198℃，终轧温度910℃，矫直温度73℃。表5各实施例产品性能表6各实施例高倍组织本发明的重点在于克服了如下两个难点：一、本钢种属于包晶钢钢种，同时需要真空处理，该大断面实现包晶钢整浇次连浇过程拉速与过热度不匹配问题。二、含nb及b微合金化生产的异形坯容易出现腹板裂纹，nb、b虽然不是产生成品裂纹的根本原因，但西北地区冬季低温下生产该钢种，由于环境温度过低，缓冷无法有效保温，有缺陷或内应力大的铸坯会促使包晶钢的裂纹进一步加大。以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。当前第1页12