[發明專利]屈服強度160MPa級抗震建筑鋼及其生產方法

有效

• 申請號: 201010123669.1
• 申請日: 2010-03-09
• 公開（公告）號: CN101775541A
• 公開（公告）日: 2010-07-14
• 發明（設計）人: 張開廣;卜勇;童明偉;陳曉;陳先猛;習天輝;董漢雄;郭斌;芮曉龍;劉文斌;董中波;鄒德輝
• 申請（專利權）人: 武漢鋼鐵(集團)公司
• 主分類號: C22C38/14
• 分類號: C22C38/14;B21B37/74;B21B37/16;C21D9/52
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 胡鎮西

技術領域

本發明涉及建筑用鋼，具體地指一種屈服強度160MPa級抗震建 筑鋼及其生產方法。

背景技術

隨著鋼結構建筑事業的發展，提高鋼結構的抗震性能成為保證 建筑安全的必要措施之一。在鋼結構建筑耐震設計中，可以通過鋼 結構塑性變形來吸收地震產生的能量，這就要求建筑用鋼材有較低 的屈服強度、較好的塑性變形能力和良好的伸長率。

本發明之前，日本NIPPON?STEEL?CORP申請的專利 (JP20060113479)“LOW?YIELD?POINT?STEEL?FOR?DAMPER?AND ITS?PRODUCTION?METHOD”，公開了一種用于制作抗震消能阻尼 器低屈服點鋼，屈服強度為150～250MPa，其化學成分的重量百分比 為：C：0.001～0.050、Si≤0.80、Mn：0.1～2.0、P≤0.020、S≤0.015、 Nb：0.01～0.60且其含量是C含量的8倍、Al≤0.060、N≤0.006， 另外根據需要還可以含有Ti/V/B/Ni/Cu/Cr/Mo/Ca/RE中的一種或多 種。該專利鋼種有效的降低了鋼材的屈服強度，能較好適應建筑抗 震性能的需要，但是其化學成分較為復雜，合金元素含量高，生產 合金化成本偏高。另外，日本KAWASAKI?STEEL?CO.申請的專利 (JP19820200048)“MANUFACTURE?OF?STEEL?SHEET?FOR WORKING?BY?CONTINUOUS?CASTING?AND?DIRECT?HOT ROLLING”，公開了一種具有低屈服強度、高延伸率等優良性能的鋼 板，其化學成分重量百分比為：C≤0.015、S≤0.030、O≤0.08、 RE/Ca/Ti/Mg中的一種或兩種以上(元素的重量百分合計含量為 0.002～0.040)，余量為鐵或其他不可避免的雜質。文中具體給出了添 加有Mg的鋼板，其化學成分為：C：0.008％、Si：0.20％、Mn：0.31％、 P：0.02％、S：0.03％、N：0.0017％、O：0.008％、Al：0.001％、RE： 0.020％、Mg：0.010％、B：0.0024％，熱軋后屈服強度為140MPa， 冷軋后屈服強度為190MPa。該發明的成分、工藝主要針對冷軋薄鋼 板實施，因而不能滿足大型建筑結構的需要，且其Mg元素也僅是以 夾雜物變性的目的加入，鋼板雜質含量偏高，其耐候性和焊接性能 都不高。

發明內容

本發明的目的就是要提供一種屈服強度160MPa級抗震建筑鋼 及其生產方法。該鋼具有屈服強度低、延伸率高、抗沖擊性能優良 的特點，并且其生產工藝流程簡單、生產成本低。

為實現上述目的，本發明所設計的屈服強度160MPa級抗震建筑 鋼，其化學成分按重量百分數計為：C：0.002～0.005、Si≤0.03、Mn： 0.10～0.50、P≤0.010、S≤0.005、Mg：0.002～0.007、Ti：0.020～0.070、 Nb：0.010～0.030、N：0.001～0.003、Al≤0.050，其余為Fe及不可避 免的夾雜。

本發明屈服強度160MPa級抗震建筑鋼的生產方法，按通常超純 凈鋼工藝進行生產，包括鐵水脫硫、轉爐吹煉、真空處理、連鑄、 熱軋、冷卻處理的步驟，其特殊之處在于：

所述真空處理步驟中，添加Mg合金進行合金化處理，使鋼中組 分滿足所述重量百分比的要求；

所述熱軋步驟中，鋼坯加熱溫度控制在1200～1230℃，加熱速率 控制在8～14min/cm，開軋溫度控制在1100～1200℃，控軋末三道累 計壓下率30～50％，終軋溫度控制在850～890℃。

進一步地，所述冷卻處理步驟之后還設有退火處理步驟，退火 溫度控制在780～830℃，保溫時間控制在(30～40)min+板厚(mm) ×1min/mm，退火完畢后再重復冷卻處理的步驟。

更進一步地，所述冷卻處理步驟中，采用加防護罩冷卻或堆垛 冷卻的方式緩慢冷卻至室溫。

以下就本發明屈服強度160MPa級抗震建筑鋼的化學成分及其 生產方法進行分析說明：