[發(fā)明專利]一種低屈強(qiáng)比抗震鋼板的制備方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210433526.X
• 申請(qǐng)日: 2012-11-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103789679A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-05-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 談祁祥
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 無(wú)錫市金蕩機(jī)械廠
• 主分類號(hào): C22C38/54
• 分類號(hào): C22C38/54;C22C33/04;C21D8/02
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 楊小雙

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鋼鐵冶金技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種低屈強(qiáng)比抗震鋼板的制備方法。

背景技術(shù)

在嚴(yán)重的負(fù)荷變形下，建筑用鋼塑性變形的一致性是關(guān)鍵，提高鋼材的抗變形能力，即要求其具備較低的屈強(qiáng)比。在地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生時(shí)，屈強(qiáng)比越低，材料從開(kāi)始塑性變形到斷裂所需要的形變能就越大。較低的屈強(qiáng)比可使結(jié)構(gòu)件吸收較多的地震能，從而提高了其抗大變形的能力，有效保證整個(gè)建筑的安全性。但屈強(qiáng)比過(guò)低，又會(huì)造成強(qiáng)度的損失，造成材料的浪費(fèi)。另一方面，單純的提高鋼材的強(qiáng)度，又會(huì)使屈強(qiáng)比有升高的趨勢(shì)。因此，同時(shí)合理的滿足鋼材的強(qiáng)韌性、塑性配合是提高建筑用鋼過(guò)載能力的保證，也將適應(yīng)廣大市場(chǎng)對(duì)結(jié)構(gòu)鋼的要求。

日本JFE在世界范圍內(nèi)率先開(kāi)發(fā)出了高強(qiáng)度，低屈強(qiáng)比，同時(shí)兼?zhèn)淞己庙g性和良好的焊接性能的鋼板。其中，抗拉強(qiáng)度為490～550MPa級(jí)鋼(如，鋼材HBL325、HBL355、HBL385)是通過(guò)適宜的TMCP工藝條件，得到軟質(zhì)的鐵素體和硬質(zhì)的珠光體或貝氏體的混合組織，來(lái)控制強(qiáng)度和屈強(qiáng)比。另外，JFE生產(chǎn)的HITEN系列鋼板，強(qiáng)度達(dá)到780MPa，厚度從12mm～40mm不等，屈強(qiáng)比小于0.85。對(duì)于此類高強(qiáng)度低屈強(qiáng)比厚板的生產(chǎn)，JFE主要采用了在線熱處理，即HOP技術(shù)，得到的鋼板組織是貝氏體和島狀馬氏體的混合組織。

公開(kāi)號(hào)為CN1323907的發(fā)明專利中提出了一種用于高強(qiáng)度低合金鋼生產(chǎn)的弛豫-析出-控制相變技術(shù)，利用該工藝，可獲得超細(xì)復(fù)合組織，能夠獲得高強(qiáng)度、高韌性、屈服強(qiáng)度在800MPa以上級(jí)別的低合金鋼，但該種低合金鋼的屈強(qiáng)比特別高(0.95以上)，因此限制了其在某些領(lǐng)域的應(yīng)用。

公開(kāi)號(hào)為CN1521285的發(fā)明專利中提出一種超低碳貝氏體鋼及其生產(chǎn)方法，該種工藝生產(chǎn)的貝氏體鋼的屈服強(qiáng)度在620～690MPa，屈強(qiáng)比在0.86～0.89，但該種工藝只能用于生產(chǎn)厚度≤10mm的鋼板，且其應(yīng)用還受到了橋梁、建筑等領(lǐng)域的限制。

綜上所述可知，現(xiàn)有的各種結(jié)構(gòu)鋼及其制備工藝均存在諸多不足。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提出一種低屈強(qiáng)比抗震鋼板的制備方法，通過(guò)對(duì)化學(xué)成分的調(diào)整，降低鋼板的屈強(qiáng)比，以克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，滿足建筑領(lǐng)域的需要。

為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種低屈強(qiáng)比抗震鋼板的制備方法，該鋼板的化學(xué)成本以重量百分?jǐn)?shù)計(jì)由下列組份組成：C?0.12-0.16，Si0.40-0.60，Mn?1.30-1.50，Nb?0.10-0.20、Ni?0.6-0.8、Cu?0.15-0.25、Cr?0.4-0.6、B?0.003-0.005、Ti?0.03-0.06、Al0.025-0.045，P≤0.010，S≤0.015，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)；所述制備方法包括如下步驟：熔煉鑄造，將鑄坯加熱；第一階段開(kāi)軋溫度1160℃-1180℃，第二階段開(kāi)軋溫度為900-920℃，道次間空冷，終軋溫度為770-790℃，累積壓下率大于70％；軋制完成后，以15-25℃/s的冷卻速度將軋制形成的鋼板迅速冷卻300℃，之后空冷即可。

本發(fā)明中的合金元素的作用為：

C：C對(duì)材料的強(qiáng)度、低溫韌性、焊接性能都起著重要的作用。碳含量控制的過(guò)低，則不能夠保證強(qiáng)度，含量過(guò)高時(shí)，則焊接性能和低溫韌性較難控制。。

Si：Si可以擴(kuò)大α-γ區(qū)，使得臨界區(qū)處理的溫度加寬。同時(shí)硅是煉鋼脫氧的必要元素，可以增加材料的強(qiáng)度，但損害材料的低溫韌性及焊接性能。

Mn：Mn元素是典型的奧氏體穩(wěn)定化元素，能夠提高鋼的淬透性，并起到固溶強(qiáng)化和細(xì)化鐵素體晶粒的作用，在低碳條件下對(duì)于提高材料的強(qiáng)度有著顯著的作用。且Mn的價(jià)格相對(duì)低廉，是相對(duì)重要的一種合金元素。

Nb：Nb是控軋控冷鋼中的重要元素，Nb的加入能夠阻止奧氏體變形后的再結(jié)晶，提高奧氏體再結(jié)晶溫度。對(duì)于雙相鋼而言，Nb可顯著抑制鐵素體轉(zhuǎn)變，隨著冷速的增加，Nb的抑制作用增強(qiáng)，鐵素體晶粒尺寸明顯細(xì)化。

Ni：Ni是一種提高鋼板強(qiáng)度和低溫韌性的元素，Ni作為一種奧氏體穩(wěn)定元素，同時(shí)，還可以降低含銅鋼中銅脆現(xiàn)象的產(chǎn)生，對(duì)于建筑用鋼，可以提高鋼板的耐大氣腐蝕性。

Cu：Cu也是一種奧氏體穩(wěn)定元素，可以提高鋼板的淬透性和耐大氣腐蝕性。但是過(guò)高含量的銅容易使鋼產(chǎn)生銅脆現(xiàn)象，惡化鋼板的表面性能。

Cr：Cr可顯著提高鋼的淬透性，推遲珠光體轉(zhuǎn)變，同時(shí)促進(jìn)了C向奧氏體擴(kuò)散，并可降低鐵素體的屈服強(qiáng)度，有利于獲得低屈強(qiáng)比的雙相鋼。