[發明專利]一種低成本低屈服強度抗震用鋼及其生產方法

在審

• 申請號: 201610023306.8
• 申請日: 2016-01-15
• 公開（公告）號: CN105483548A
• 公開（公告）日: 2016-04-13
• 發明（設計）人: 王曉書;陳振業;韋明;李杰;張海軍;劉丹;劉利香;張朋;高雅;張志軍;徐騰飛
• 申請（專利權）人: 舞陽鋼鐵有限責任公司
• 主分類號: C22C38/14
• 分類號: C22C38/14;C22C38/06;C22C38/04;C21D8/02
• 代理公司: 石家莊冀科專利商標事務所有限公司 13108
• 代理人: 陳麗

技術領域

本發明屬于冶金技術領域，具體涉及一種低成本低屈服強度抗震用鋼及其生產方法。

背景技術

抗震設計主要是通過合理分配地震的慣性力和能量來降低地震的損害。目前抗震技術分為兩種：傳統結構抗震技術和耗能抗震技術。傳統結構抗震技術主要是通過建筑物柱梁的變形來吸收地震能以實現抗震的目的，要想提高建筑物的抗震級別就要求結構支撐構件尺寸做得越大越好，這樣既增加建筑成本又影響建筑物的美觀。耗能抗震技術是通過消能阻尼器吸收地震能，即該抗震裝置先于其他結構件承受地震載荷作用，先發生屈服，依靠反復載荷滯后吸收地震能量，保護主體結構及建筑的安全?？梢?，耗能抗震技術已經成為現今抗震技術的發展趨勢。

近年來全球范圍內多處地方發生嚴重的地震災害，隨著對建筑抗震要求的逐漸提高，低屈服強度抗震用鋼因其超低屈服強度、屈服范圍窄、高延展性、高韌性和重復疲勞特性等特點而著稱，具有良好的抗震性能，是耗能抗震設計中主要部件的制作材料，故此種鋼材料必將在抗震領域發揮更加重要的作用。目前國內只有少數幾家鋼鐵企業成功開發出該類鋼種。

公開號為CN104233061A的專利公開了一種低溫低屈服鋼及其生產方法，通過超低碳和鈮合金化的成分設計，配合適當的控軋控冷工藝生產厚度達到70mm的低屈服強度抗震用鋼。但是，鈮元素相對價格高、增加生產成本、且生產產品的厚度規格不大。

公開號為CN104561777A的專利公開了低溫惡劣環境使用的225級低屈服強度鋼及其生產方法，其以低C、低Mn為基礎，加入了Ni、Nb、Ti等多種微合金元素，成分復雜且多種合金導致成本較高。

公開號為CN104233058A的專利申請公開了一種超低成本的低屈服點鋼及其生產方法，該產品晶粒度較為粗大，且只有0℃的低溫韌性的檢驗數據，不能用于更低溫更惡劣的自然環境。

因此，由上可見在成分上、工藝上、性能上仍存在不同程度的缺點，現亟待開發出一種成本較低、冶煉難度小、工藝簡單的低屈服強度鋼及其生產方法。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種低成本低屈服強度抗震用鋼板；并提供一種超低成本、滿足更高性能要求的低屈服強度鋼板的生產方法。

為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：一種低成本低屈服強度抗震用鋼，所述抗震用鋼由下述重量百分含量的化學成分組成：C≤0.05%，Si≤0.05%，Mn≤0.60%，P≤0.010%，S≤0.005%，Ti：0.015～0.035%，Alt：0.020～0.050%，余量為Fe和不可避免的雜質。

本發明所述成品鋼板的厚度≤80mm。

本發明還提供一種低成本低屈服強度抗震用鋼板的生產方法，其過程包括冶煉、連鑄、加熱、控軋控冷軋制、熱處理工序。

本發明所述控軋控冷軋制過程采用Ⅱ階段軋制：Ⅰ階段軋制溫度為1050～1200℃；Ⅱ階段的開軋溫度為850～880℃，終軋溫度為780～840℃。

本發明在所述熱處理工序中，加熱溫度控制在890～910℃，加熱時間根據鋼板厚度保溫30～160min。

本發明所述控軋控冷軋制工序中，Ⅰ階段中，單道次壓下率≥15%，Ⅰ階段累計壓下率為55～88%，晾鋼厚度為1.5～2.0T，T為成品的毫米厚度（即Ⅱ階段軋制后的鋼板厚度）；Ⅱ階段中，單道次壓下率≥9%；兩個階段的軋制總道次控制在8～12道次。

本發明所述控軋控冷軋制工序中，軋后冷卻過程采用ACC冷卻，冷卻速度為3～7℃/s，上下水比控制在1:1.2～1:1.9，鋼板返紅溫度650～700℃。

本發明所述連鑄工序中連鑄坯厚度規格為350mm。

本發明所述加熱工序中，加熱溫度為1200～1250℃，加熱系數10～12min/cm，均熱段在爐時間≥30min。

本發明方法的原理為：本發明在低C、低Mn的基礎上，單加適量微合金元素Ti，其它微合金元素和稀土元素不額外加入（少量存在則認為是殘余），主要考慮Ti是強烈的鐵素體形成元素，Ti也是強脫氧劑，使鋼中生成較多Ti的氮化物或碳化物。該Ti的碳、氮化物的存在，可以在后期的軋制和熱處理過程中阻止奧氏體晶粒的長大，從而改善鋼的強度和沖擊韌性。并且鈦的氮化物或碳化物的存在還可以通過阻止熱影響區的晶粒長大，進而有效提高焊接性能。