[發(fā)明專利]耐低溫H型鋼及其生產(chǎn)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310516798.0
• 申請(qǐng)日: 2013-10-28
• 公開（公告）號(hào): CN103540844A
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王中學(xué);韓蕾蕾;袁鵬舉;谷鳳波
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 萊蕪鋼鐵集團(tuán)有限公司
• 主分類號(hào): C22C38/14
• 分類號(hào): C22C38/14;C21C7/072;C21C5/28;B22D11/00
• 代理公司: 北京五洲洋和知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11387
• 代理人: 劉春成;張向琨

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于型鋼領(lǐng)域，具體涉及一種耐低溫H型鋼及其生產(chǎn)方法，該生產(chǎn)方法特別適合于傳統(tǒng)AR軋制法。

背景技術(shù)

鋼材破壞可分為延性斷裂破壞和脆性斷裂破壞。延性斷裂常伴有較大變形，容易被發(fā)現(xiàn)而及早采取措施予以制止。而脆性斷裂前則無(wú)任何征兆，開裂時(shí)可以2km·s^-1的速度進(jìn)行，因而破壞往往是災(zāi)難性的。由于其嚴(yán)重的破壞后果而引起人們極大的注意。分析鋼脆性斷裂的破壞實(shí)例發(fā)現(xiàn)，鋼材的脆性斷裂常常是在氣溫較低情況下發(fā)生的，稱低溫冷脆現(xiàn)象。近年來(lái)由于鋼材低溫狀態(tài)下的各種研究，鋼材的低溫性能發(fā)展較快，以作為鋼結(jié)構(gòu)、工程機(jī)械用鋼、海上石油平臺(tái)支架等主要構(gòu)件的H型鋼低溫性能越來(lái)越受到重視，耐低溫鋼的市場(chǎng)需求不斷擴(kuò)大。然而由于受生產(chǎn)線設(shè)備限制，鋼材耐低溫性能很難保證。

目前認(rèn)為鋼材低溫韌性的保障因素有：1）鋼質(zhì)純凈、2）良好的組織。因此耐低溫鋼生產(chǎn)要素為：1）適宜的鋼種成分設(shè)計(jì)、2）良好的鋼水條件、3）完美的鑄坯質(zhì)量、4）控制控冷技術(shù)。然而，由于國(guó)內(nèi)較多H型鋼生產(chǎn)線陳舊，受轉(zhuǎn)爐容積、澆注方式、生產(chǎn)節(jié)奏、及軋制工藝、設(shè)備等因素的限制，耐低溫鋼的生產(chǎn)難度較大。其中軋線控溫控冷能力差，鋼材軋制終了溫度高，制約鋼材晶粒度的提高，致使耐低溫鋼制造難度更大。

目前普遍認(rèn)為，細(xì)化晶粒是同時(shí)提高鋼材強(qiáng)度和韌性的唯一辦法，國(guó)內(nèi)大多數(shù)耐低溫H型鋼均采取降低終軋溫度從而細(xì)化晶粒的手段提高鋼材韌性，在提高韌性同時(shí)也提高了強(qiáng)度，對(duì)于鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)是極大的浪費(fèi)，另外，采用細(xì)化晶粒方法生產(chǎn)耐低溫鋼時(shí)強(qiáng)度與韌性在無(wú)法匹配，容易造成鋼材性能出現(xiàn)問(wèn)題。

公開號(hào)為CN102021475A的專利申請(qǐng)涉及了一種耐低溫結(jié)構(gòu)用熱軋H型鋼及其制備方法，鋼的化學(xué)成分重量百分比％為C:0.12～0.22%，Si:0.10～0.40%，Mn:1.10～1.50%，P≤0.025%，S≤0.025%，Nb:0.02～0.05%；其余為鐵和微量雜質(zhì)。其制備方法包括脫硫、120噸頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐冶煉，LF精煉、異型坯連鑄、大型H型鋼軋制，在爐外精煉后，鋼水中的氧含量為≤10ppm，連鑄過(guò)程中，過(guò)熱度控制在20～30℃，鑄坯規(guī)格為555×440×90、750×370×90、1024×390×90，加熱爐的均熱溫度1200～1300℃，開軋溫度為在翼緣外側(cè)為1100～1180℃、腹板中央為1100～1170℃，終軋溫度翼緣外側(cè)為850～960℃、腹板中央為800～880℃，軋得規(guī)格為H250～H900的H型鋼，其生產(chǎn)工藝為異型坯連鑄，不能采用全保護(hù)澆注且不使用鋁脫氧，-40℃沖擊功平均為88J，還需進(jìn)一步提高耐低溫性能。

公開號(hào)為CN102618781A的專利申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N耐低溫結(jié)構(gòu)用熱軋H型鋼及其制備方法，所述耐低溫結(jié)構(gòu)用熱軋H型鋼的化學(xué)成分的重量百分?jǐn)?shù)為：C%0.12～0.22wt%、Si%0.10～0.40wt%、Mn%1.1～1.50wt%、P%≤0.025wt%、S%≤0.025wt%、V%0.01～0.05wt%，其余為鐵和微量雜質(zhì)。此發(fā)明主要通過(guò)降低硫含量，微合金化主要應(yīng)用釩，沒(méi)有添加其他的元素，連鑄過(guò)程采用浸入式扁平水口全保護(hù)澆鑄。不采用鋁脫氧。－20℃縱向沖擊功平均90J，其耐低溫性能較低，也需進(jìn)一步提升耐低溫性能。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種耐低溫H型鋼及其生產(chǎn)方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案：

一種耐低溫H型鋼，按重量百分比由以下化學(xué)成分組成，C：0.05～0.11%、Si：0.25～0.50%、Mn：1.40～1.60%、P≤0.020%、S≤0.010%、Nb：0.025～0.035%、Ti：0.015～0.030%、Al_t：0.015～0.030%，其余為鐵和不可避免的雜質(zhì)。

優(yōu)選地，所述耐低溫H型鋼按重量百分比由以下化學(xué)成分組成，C：0.07～0.10%、Si：0.35～0.45%、Mn：1.45～1.55%、P≤0.015%、S≤0.008%、Nb：0.025～0.035%、Ti：0.015～0.030%、Al_t：0.015～0.030%，其余為鐵和不可避免的雜質(zhì)。

本發(fā)明的耐低溫H型鋼的力學(xué)性能良好，采用夏式V型缺口沖擊試驗(yàn)測(cè)量其耐低溫力學(xué)性能，-20℃沖擊能≥144焦耳，-45℃沖擊能≥98焦耳。其顯微組織為鐵素體+珠光體，晶粒度為7-9級(jí)，屈服強(qiáng)度為360-390MPa之間，在鐵素體晶界上，有2-5微米的氮化鈦顆粒存在。