一种高强度抗震用结构钢及其制造工艺的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种结构钢及其制造工艺，尤其涉及一种高强度抗震用结构钢及其制 造工艺，属于金属冶炼工艺技术领域。
【背景技术】
[0002] 建筑用高性能抗震结构钢板应用于高层(超高层)建筑结构、大跨度结构及其它重 要建筑结构用钢，具有高强、高韧、高塑性、抗震和易焊接等特点，力学性能优良满足高建钢 技术要求。同时具有低屈强比及优异的塑性，在建筑结构发生变形时吸收较多的能量，即使 局部超载失稳也不会发生突然断裂，提高建筑物的抗震能力。现有的传统结构钢板以碳元 素作为强化方式，含碳量高，易造成污染环保效果差，其塑性和韧性较差，不便于加工与焊 接。
【发明内容】
[0003] 本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种高强度抗震用结 构钢及其制造工艺，通过微合金化代替传统的碳元素强化方式，具有低碳化、强度高、韧性 好、便于加工和焊接的特点。
[0004] 为了解决以上技术问题，本发明提供一种高强度抗震用结构钢，按重量百分比为， C:0.04~0.15%，Si :0.15~0.50%，Μη:0·90~1.60%，P: <0.010%，S: <0.0020%，Ni: 0.15~0.50%，Cu:0.15~0.50%，Nb:0.025~0.060%，Ti :< 0.035%，Alt:0.020~ 0.040%，其余为Fe及不可避免的杂质。
[0005] 本发明进一步限定的技术方案是：杂质中元素控制为：0< 0.0015%，N< 0·0080%，Η<0·00010%〇
[0006] 进一步的，包括连铸阶段与乳制阶段，其特征在于，所述连铸阶段包括铁水脱硫预 处理、转炉冶炼、LF精炼、RH真空处理、静搅、连铸，所述铁水脱硫处理后硫含量控制在[S] < 0.002 %，转炉冶炼控制Ρ < 0.01 %，LF精炼采用1 %石灰、0.2 %铝和0.5 %萤石造白渣脱硫 脱氧，RH抽真空处理严格控制Η < 0.0005 % ;连铸控制中包温度在液相线+30~45°C;所述乳 制阶段中，连铸坯加热温度为1150°C~1250°C，采用奥氏体再结晶区和未再结晶区两阶段 乳制及控制冷却技术。粗乳道次大压下量破碎奥氏体晶粒，粗乳终乳温度控制在10 2 0~ 1150°C;精乳开乳温度为800~900°C;乳后控制冷却，返红温度为500~650°C，随后空冷
[0007] 本发明的有益效果是：
[0008] 1、采用TMCP工艺生产高强度抗震结构用钢，生产周期短、节奏快，降低了生产成 本，提尚了生广效率。
[0009] 2、采用低碳、低磷硫冶炼工艺，与其他微量合金元素配合，有效地增强了低合金钢 的强韧性能。采用控乳控冷技术保证钢板组织均匀及性能优异，获得高强度抗震结构工程 用钢。
[0010] 3、以Nb、V及Ti元素为代表的微合金化代替传统的碳元素强化方式，使钢材拥有更 高的洁净度，并具有低碳化、强度高、韧性好、便于加工和焊接的特点。
【附图说明】
[0011] 图1为本发明的钢板显微组织的金相示意图。
【具体实施方式】
[0012] 实施例1-3
[0013] 本实施例提供的一种高强度抗震用结构钢的制造方法，采用低碳、低磷硫冶炼工 艺，与其他微量合金元素配合，有效地增强了低合金钢的强韧性能。采用控制乳乳控制冷却 技术，保证钢板组织均匀及性能优异，获得高强度抗震结构工程用钢。主要的工艺路线为： 铁水脱硫预处理-转炉冶炼-LF精炼-RH精炼-连铸-铸坯检验、判定-铸坯验收-钢坯 加热-除鱗-乳制-冷却-探伤-切割、取样-喷印标识-入库。
[0014]表1本发明实施例的主要化学成分(Wt%)
[0015]
[0016] 采用奥氏体再结晶区和奥氏体未再结晶区两阶段控制乳制技术，粗乳采用道次大 压下量破碎奥氏体晶粒，粗乳终乳温度控制在1020~1150°C;精乳控制开乳温度为800~ 900°C;乳后控制冷却，返红温度为500~650°C，随后空冷。
[0017] 表2乳制冷却工艺参数表
[0018]
[0019]实施例乳态组织为B+F+P。图1为实施例350mm厚高强度抗震用结构钢板乳态金相 照片，为B+F+P组织。
[0020]按照本发明钢板拉伸性能如表3所示，低温韧性如表4所示。本发明实施例的钢板 性能结果良好，抗拉强度为630~750MPa，屈服强度为510~630MPa，延伸率2 18%，屈强比 < 0.83，-40°C低温冲击2 100J，具有优异的抗震性能，同时具有良好的强韧性匹配，生产工 艺稳定，可操作性强。
[0021 ]表3本发明实施例钢板拉伸性能
[0022]
[0023]表4本发明实施例回火态钢板低温韧性
[0024]
[0026] 除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形 成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。
[0025]
【主权项】
1. 一种高强度抗震用结构钢，其特征在于，按重量百分比为，c:Ο. 04~0.15%，Si:Ο. 15 ~Ο·50%，Mn:Ο·90~1·60%，P: <Ο·010%，S: <Ο·0020%，Ni:Ο·15~Ο·50%，Cu:Ο·15~Ο·50%， Nb: 0.025~0.060%，Ti: < 0.035%，Alt: 0.020~0.040%，其余为Fe及不可避免的杂质。2. 根据权利要求1所述的一种高强度抗震用结构钢，其特征在于，所述杂质中元素控制 为：0 < 0·0015%，N< 0·0080%，Η< 0·00010%。3. -种所述权利要求1的高强度抗震用结构钢的制造工艺，包括连铸阶段与乳制阶段， 其特征在于，所述连铸阶段包括铁水脱硫预处理、转炉冶炼、LF精炼、RH真空处理、静搅、连 铸，所述铁水脱硫处理后硫含量控制在[S] < 0.002%，所述转炉冶炼控制Ρ< 0.01%，所述LF 精炼采用1%石灰、〇 . 2%铝和0.5%萤石造白渣脱硫脱氧，所述RH抽真空处理严格控制Η< 0.0005%;连铸控制中包温度在液相线+30~45°C;所述乳制阶段中，连铸坯加热温度为1150 °C~1250°C，采用奥氏体再结晶区和未再结晶区两阶段乳制及控制冷却技术，粗乳道次大 压下量破碎奥氏体晶粒，粗乳终乳温度控制在1020~1150°C;精乳开乳温度为800~900°C; 乳后控制冷却，返红温度为500~650°C，随后空冷。
【专利摘要】本发明涉及一种高强度抗震用结构钢，按重量百分比为，C：0.04～0.15%，Si：0.15～0.50%，Mn：0.90～1.60%，P：≤0.010%，S：≤0.0020%，Ni：0.15～0.50%，Cu：0.15～0.50%，Nb：0.025～0.060%，Ti：≤0.035%，Alt：0.020～0.040%，其余为Fe及不可避免的杂质，其制造工艺，包括连铸阶段与轧制阶段，采用TMCP工艺生产高强度抗震结构用钢，生产周期短、节奏快，降低了生产成本，提高了生产效率，钢材拥有更高的洁净度，并具有低碳化、强度高、韧性好、便于加工和焊接的特点。
【IPC分类】C21C7/06, C21D8/02, C22C38/06, C22C38/04, C22C38/08, C22C38/12, C21D6/00, C21C7/064, C21C7/10, C22C38/16, C22C33/04, C22C38/14
【公开号】CN105483538
【申请号】CN201510908582
【发明人】李恒坤, 车马俊, 邓伟, 邱永清, 王同良
【申请人】南京钢铁股份有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年12月10日