一种厚规格高强耐候抗震H型钢及其轧制方法与流程

一种厚规格高强耐候抗震h型钢及其轧制方法
技术领域
1.本发明涉及轧钢技术领域，尤其涉及一种厚规格高强耐候抗震h型钢及其轧制方法。


背景技术：

2.近年来，随着越来越多超高层、大跨度建筑的出现，对超高度、大跨度及大尺寸的钢结构件需求越来越迫切。重型热轧h型钢由于没有热影响区对力学性能的不利影响，在钢结构加工领域逐渐受到青睐，有逐步替代焊接h型钢的趋势。大量的工程实践和研究表明，热轧h型钢具有良好的力学性能，比起普通钢材，前者截面分配更加合理。在钢材同样重量的情况下，热轧h型钢具有更高的力学性能，更好的抗震性能和更低的能耗。
3.大气腐蚀是钢铁材料的主要失效方式之一，材料因大气腐蚀造成的经济损失约占总腐蚀损失的50％。耐候钢是一种介于普通钢和不锈钢之间的低合金钢系列，又称耐大气腐蚀钢。它是普碳钢添加少量铜以及磷、铬、镍等耐腐蚀元素，使其在基体表面上形成保护层，达到提高其耐大气腐蚀性能的效果。采用耐候钢作为建筑结构具有减少污染、降低建筑成本、减轻建筑重量、增加建筑安全性、缩短施工周期以及增加建筑的有效空间等优点。
4.由于特厚h型钢轧制压缩比、变形量小，导致各规格h型钢在轧制过程中变形渗透性差，不均匀变形较多，轧制温度较高，造成产品低温冲击性能稳定性差，不同部位冲击性能波动性较大。因此厚规格h型钢力学性能，尤其是低温冲击性能，成为制约特厚高强耐侯h型钢整体性能、质量、指标提升的一个重要因素。对特厚高强耐侯h型钢生产工艺进行研究将有助于突破高性能h型钢的生产技术瓶颈，实现产品质量、性能的大幅提升。包钢通过对化学成分不断的摸索及轧钢工艺优化，成功开发出一种厚规格高强耐候抗震h型钢，其表面质量、外形尺寸及各项性能均满足用户要求。


技术实现要素：

5.为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种厚规格高强耐候抗震h型钢及其轧制方法。
6.为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
7.本发明一种厚规格高强耐候抗震h型钢，其化学成分的质量百分含量包括：c0.12％～0.15％、si0.38％～0.48％、mn1.28％～1.38％、p≤0.025％、s≤0.015％、cr0.30％～0.35％、cu0.25％～0.30％、ni0.25％～0.35％、v0.10％～0.12％，其余为fe和杂质，质量分数共计100％。
8.进一步的，其化学成分的质量百分含量包括：c 0.12％、si 0.38％、mn 1.28％、p 0.0104％、s 0.007％、cr 0.31％、cu 0.28％、ni 0.26％、v 0.11％，其余为fe和杂质，质量分数共计100％。
9.进一步的，其化学成分的质量百分含量包括：c 0.14％、si 0.40％、mn 1.35％、p 0.0103％、s 0.008％、cr 0.30％、cu 0.29％、ni 0.26％、v 0.12％，其余为fe和杂质，质量
分数共计100％。
10.进一步的，其化学成分的质量百分含量包括：c 0.13％、si 0.39％、mn 1.32％、p 0.0088％、s 0.008％、cr 0.31％、cu 0.30％、ni 0.286％、v 0.12％，其余为fe和杂质，质量分数共计100％。
11.进一步的，其化学成分的质量百分含量包括：c 0.15％、si 0.39％、mn 1.29％、p 0.009％、s 0.008％、cr 0.32％、cu 0.299％、ni 0.287％、v 0.12％，其余为fe和杂质，质量分数共计100％。
12.一种厚规格高强耐候抗震h型钢的轧制方法，包括：上料；步进加热炉；高压水除磷；bd开坯；ccs万能轧制；热锯；步进冷床冷却；矫直；锯切；其中：
13.铸坯加热至铜的熔点时采用快烧，尽量缩短铸坯在熔点时的停留时间，同时保证炉内为还原性气氛；预热段温度控制在≤1000℃，加热一段温度控制在≤1200℃，加热二段温度控制在1100-1330℃，均热段温度控制在1100-1330℃，铸坯总加热时长控制在3-5h；
14.铸坯入bd1前，必须进行高压水除磷，防止因氧化铁坯压入导致成品h型钢表面缺陷的产生；
15.开坯机设计轧制8道次，开坯区不进行控制轧制，开轧温度控制在1170～1180℃；
16.ccs万能轧机设计轧制5道次，并进行控制轧制，使奥氏体晶内产生足够均匀的变形带，铁素体在晶内及变形带上形核，细化晶粒，终轧温度控制在960～995℃；控制成品h型钢上冷床温度，上冷床温度≥850℃，并进行密排冷却。
17.进一步的，厚规格高强耐候抗震h型钢尺寸为618*306*18*35mm。
18.与现有技术相比，本发明的有益技术效果：
19.本发明所制备的h型钢具有较高强度，稳定的冲击韧性以及良好的耐腐蚀性能。
具体实施方式
20.一种厚规格高强耐候抗震h型钢钢坯的轧制工艺，包括：上料；步进加热炉；高压水除磷；bd开坯；ccs万能轧制；热锯；步进冷床冷却；矫直；锯切。
21.厚规格高强耐候抗震h型钢尺寸为618*306*18*35mm。
22.铸坯加热至铜的熔点时采用快烧，尽量缩短铸坯在熔点时的停留时间，同时保证炉内为还原性气氛；预热段温度控制在≤1000℃，加热一段温度控制在≤1200℃，加热二段温度控制在1100-1330℃，均热段温度控制在1100-1330℃，铸坯总加热时长控制在3-5h；
23.铸坯入bd1前，必须进行高压水除磷，防止因氧化铁坯压入导致成品h型钢表面缺陷的产生。
24.bd开坯机设计轧制8道次，开坯区不进行控制轧制，开轧温度控制在1170～1180℃；
25.ccs万能轧机设计轧制5道次，并进行控制轧制，使奥氏体晶内产生足够均匀的变形带，铁素体在晶内及变形带上形核，细化晶粒，终轧温度控制在960～995℃；控制成品h型钢上冷床温度，上冷床温度≥850℃，并进行密排冷却。
26.对厚规格高强耐候抗震h型钢表面质量及外形尺寸进行检查。
27.检查过程中未发现明显成品表面缺陷，成品h型钢外形尺寸满足标准要求，表面质量良好，轧制后的h型钢各项性能均满足标准要求，室温冲击韧性稳定性较好。
28.表1是各实施例的钢种的化学成分，表2、表3、表4结合各实施例对本发明进一步说明
29.表1各实例化学成分(质量百分数/％)
[0030][0031][0032]
表2各实例开轧温度及终轧温度控制
[0033]
实例开轧温度(℃)终轧温度(℃)实例11173987实例21178990实例31170977实例41180995
[0034]
表3各实例力学性能及晶粒度
[0035][0036]
表4各实例耐腐蚀性能
[0037][0038]
由以上各实例可以看出，该h型钢具有较高强度，稳定的冲击韧性以及良好的耐腐蚀性能。
[0039]
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。