经济型低屈强比结构钢及其制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于金属材料领域，涉及一种低合金低屈强比钢板及其制造方法，具体为 抗拉强度600MPa W上经济型低屈强比结构钢及其制造方法。
【背景技术】
[0002] 能够节能的钢结构件的轻量化离不开其高强度和高初性，而确保建筑、桥梁等钢 结构在地震、火灾和事故发生时的安全性要求结构用钢具有加工硬化能力，屈强比是衡量 钢的加工硬化能力的一个重要参数。但是，随着钢级的升高，结构钢的屈服强度和抗拉强度 均有不同程度的提高，且屈服强度提高更快，即屈强比升高，送就意味着钢板形变强化的幅 度相对减小，从而危极结构用钢的安全性。
[0003] US6056833的美国专利公开了一种热机械控社高强度低屈强比耐大气腐蚀钢，其 化学成分按重量百分比为；C ;0. 08~0. 12%、Mn ;0. 80~1. 35%、Si ;0. 30~0. 65%、Mo : 0. 08 ~0. 35%、V ;0. 06 ~0. 14%、Cu ;0. 20 ~0. 40%、Ni《0. 50%、化；0. 30 ~0. 70%、 佩《0. 04%、Ti《0. 02%、S《0. 01%、P《0. 02%、N ;0. 001 ~0. 014%，余为化和微量 杂质。控社控冷后该钢的屈服强度为490MPa，屈强比《0. 85。US5449420的美国专利公开 了 "一种高强度低屈强比钢"，其化学成分按重量百分比为；C ;0. 15~0. 40%、Si ;0. 10~ 0. 70%、Mn ;1. 0 ~2. 7%、Cr ;1. 0 ~3. 5%、Als 0. 01 ~0. 05%、P《 0. 025%、S《0. 015%、 Mo ;0 ~1. 0%、Ni ;0 ~2. 5%、V ;0 ~0. 10%、Ti:0 ~0. 10%、佩；0 ~0. 10%、B:0 ~ 0.0050%。余为化和微量杂质。该专利通过控制不同的成分配比来控制钢中马氏体或贝 氏体的比例，从而有效保证钢板的屈强比《0. 75,但该钢种的碳含量较高，不利于钢板的焊 接性能，Si的含量较高，钢的清洁度下降，初性降低，可焊性差。另外，上述两项专利加入了 价格较昂贵的合金元素 V，生产成本高。
[0004] 申请号为2006100219038. 7,名为"低屈强比超细晶粒带钢的制造方法"的中国专 利和申请号为03133872. 0,名为"一种建筑用低屈强比耐火热连社带钢的制造方法"的中国 专利，虽提供了较低的屈强比，但是强度偏低，抗拉强度在400~SlOMPa。
[0005] 申请号为200410096795. 7的专利提供了一种高抗拉强度高初性低屈强比贝氏体 钢及其生产方法，主要化学成分含量（Wt%)为；C0. 015%~0.08%、Si 0.26%~0.46%、 Μη 1. 5%~1. 7%、佩 0. 015%~0. 060%、Ti 0. 005%~0. 03%、B 0. 0005%~0. 003%、 Mo 0. 2%~0. 5%、Cu 0. 4%~0. 6%、Ni 0. 26%~0. 40%、A1 0. 015%~0. 05%，余为化 及不可避免的杂质。采用TMCP+RPC+SQ方法进行生产，可实现抗拉强度为SOOMPa级别钢 板的屈强比达到0. 85 W下，同时大大提高了钢板的低温初性。其添加了大量的Mo、佩等 贵重元素，增加成本，申请号为200410084699. 0提供了一种低屈服比易焊接结构钢板及其 生产方法，其化学成分的重量百分比如下；C :0.01%~0. 10%，Si :1.00%~1.50%，Μη : 0. 80%~1. 10%，Ρ ;《0. 020%，S ;《0. 015%，化；0. 30%~3. 20%，Α1 ;0. 02%~0. 03%, Ti ;0. 01%~0. 15%, Β ;0. 0003%~0. 0010%, Ν ;0. 0020%~0. 0150%，余量为铁及不可 避免杂质。该专利虽然有较低的焊接裂纹敏感性系数和屈强比，但采用大量的贵重元素 Ni， 成本增加。而且上述二项专利仅适用于抗拉强度700MPa级别W上的钢板的生产，均添加 了微量的B元素，而B在冶炼过程中难于控制，易偏聚，引起热脆性，增加热压力加工难度。
[0006] 在论文《低屈强比高强度建筑用耐火钢控社控冷试验》一文中列出的试验钢，成 分；C:0. 05 ~0. 10, Si ;0. 3-0. 6, Μη 1. 0 ~1. 5, Cr 0. 4 ~0. 6, Mo 0. 4 ~0. 6, Ti0.0 1 ~ 0. 02,该文章虽然具有类似的屈强比，但成分采用贵重金属Mo元素，增加成本，不利于低温 初性的改善。另外，C含量略高，不利于焊接性能的改善。
【发明内容】
[0007] 本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术所存在的上述各种缺陷，提供一种 经济型低屈强比结构钢及其制造方法，该钢板的抗拉强度> eOOMPa，屈强比《0. 75。
[0008] 为实现上述目的，本发明采取W下技术方案：
[0009] 经济型低屈强比结构钢，本发明钢化学成分采用低C，添加成本低廉的Μη、化等元 素，化学成分（重量百分比）为；C ;0. 005%~0. 02%、Si ;0. 30%~0. 50%、Μη ;1. 50%~ 1. 80%、佩；0. 02%~0. 04%、Ti ;0. 005%~0. 030%、Cr ;0. 10%~0. 30%、Ni ;0. 10%~ 0. 20%、Als ;0. 010%~0. 070%，余量为化及不可避免的杂质。
[0010] 本发明成分设计理由：
[0011] C ;碳对钢的强度、初性和焊接性能、冶炼成本影响很大。碳低于0. 005%则需要真 空冶炼，碳高于0. 02%，则使延伸率和初性下降，本发明确定碳含量的范围为；0. 005%~ 0. 02%。
[0012] Μη;儘是提高强度和初性的有效元素，对贝氏体转变有较大的促进作用，而且成本 十分低廉。该元素含量在一定的范围内增加钢强度的同时几乎不降低钢的塑性和初性。Μη 降低了 Υ-α的转变温度，增加了相变时α的形核率，细化了铁素体晶粒;Μη能扩大Υ区， 使钢的热塑性加工温度范围扩大，有利于控制社制工艺的实施，增加低温区累积变形量和 降低终社温度使铁素体晶粒进一步细化。送就是国际上在设计钢的成分时多采用"低"碳 "高"儘来提高钢的强度的原因。因此在本发明中合适区间Mnl. 5%~1.8%。
[0013] Si ;娃是炼钢脱氧的必要元素，也可W起到固溶强化作用，提高钢的强度，Si还可 W提高钢的抗腐