[發(fā)明專利]一種235MPa級別建筑結構用抗震熱軋鋼板、鋼帶及其制備方法

有效

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• 申請日: 2016-12-30
• 公開（公告）號: CN106636924B
• 公開（公告）日: 2018-04-03
• 發(fā)明（設計）人: 張紅斌;趙宇;張衛(wèi)強;楊春雷;張志波;李金柱;張瑜;楊奇;楊豪;陳育生;馬紅權;張元霄
• 申請（專利權）人: 武鋼集團昆明鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: C22C38/04
• 分類號: C22C38/04;C22C38/02;C22C38/06;C22C33/06;C21D8/02
• 代理公司: 昆明知道專利事務所(特殊普通合伙企業(yè))53116
• 代理人: 姜開遠,謝喬良

技術領域

本發(fā)明屬于鋼鐵冶煉技術領域，具體涉及一種235MPa級別建筑結構用抗震熱軋鋼板、鋼帶及其制備方法。

背景技術

近年來世界范圍內地質災害頻發(fā)，特別是七級以上的強震發(fā)生頻率增多。世界各國針對地球已進入地質災害多發(fā)期和鋼結構建筑朝超高層、大跨度發(fā)展的情況，對鋼結構建筑的設計、用材和施工方面等均提出了新的抗震要求。

我國大多數據地區(qū)，特別是西南地區(qū)地處地震多發(fā)帶，對建筑結構的抗震要求相應較高。為適應地震多發(fā)帶鋼結構建筑的用材需求，尋求一種不加昂貴的V、Nb、Mo等合金元素，通過普通簡單的化學成分設計與加熱、軋制變形量以及變形過程溫度等的耦合控制，低成本生產具有低屈強比、高延性、良好抗震層狀撕裂和良好焊接性能的鋼材，滿足建筑結構“小震不壞，中震可修，大震不倒”的要求的同時，利于產品的推廣應用。

發(fā)明內容

本發(fā)明的第一目的在于提供一種235MPa級別建筑結構用抗震熱軋鋼板、鋼帶；第二目的在于提供所述的235MPa級別建筑結構用抗震熱軋鋼板、鋼帶的制備方法。

本發(fā)明的第一目的是這樣實現(xiàn)的，所述的235MPa級別建筑結構用抗震熱軋鋼板、鋼帶的化學成分按質量百分比為：C0.05~0.10wt%、Si0.15~0.30wt%、Mn0.40~0.70wt%、S≤0.010wt%、P≤0.020wt%、Als 0.015~0.050wt%，且滿足Mn：Si=2.0~3.0、Pcm＜0.24%，其余為Fe及不可避免的不純物。

本發(fā)明的第二目的是這樣實現(xiàn)的，包括以下步驟：

A、鋼坯制備：

（1）成分Si:0.30~0.80wt%、P≤0.200wt%、S≤0.050wt%，溫度≥1260℃鐵水經過KR鐵水預處理，加入氧化鈣脫硫劑500~700kg，攪拌時間8~12分鐘，處理后期攪拌停止前30秒內，加入凝渣劑30~50kg，攪拌停止后扒盡脫硫渣，得到S≤0.010wt%的鐵水；

（2）脫S合格的鐵水經LD轉爐進行冶煉25~30分鐘，控制終點成分：C 0.05~0.10wt%、S ≤0.010wt%、P≤0.020wt%，出鋼溫度1620~1660℃；出鋼脫氧合金化工藝：采用硅錳合金、硅鐵、硅鈣鋇、鋁鐵進行脫氧合金化，合金加入順序：硅錳合金→硅鐵→硅鈣鋇→鋁鐵進行脫氧合金化處理，合金加入量根據裝爐量和成分控制要求加入；出鋼時全程底吹，出鋼前在鋼包包底加入石灰100kg，并保證出鋼時間大于2分鐘。轉爐出來的鋼水再經過LF精煉控制鋼水中的氧活度20~35ppm，并軟吹吹氬5分鐘，充分使鋼的夾雜物聚集上浮，提高鋼水潔凈度。

（3）LF處理合格的鋼水，送板坯連鑄機澆鑄：中包溫度控制：1525~1550℃，拉速：1.05~1.3m/s，澆鑄過熱度控制15~25℃，結晶器水量窄面按380L/min，寬面3200L/min；二冷采用中冷模式，電磁攪拌電流380A，頻率 9Hz，控制得到鑄坯等軸晶比例50~70%的合格鑄坯。

B、加熱：將A步驟制備得到的具有下列化學成分：C0.05~0.10wt%、Si0.15~0.30wt%、Mn0.40~0.70wt%、S≤0.010 wt%、P≤0.020wt%、Als0.015~0.050 wt%，且滿足Mn:Si=2.0~3.0、Pcm＜0.24%，其余為Fe及不可避免的不純物的鋼坯通過熱送或準裝進加熱爐進行加熱；

C、軋制：將加熱后的鋼坯去除表面氧化鐵皮后，送軋機進行七道次軋制得到軋制后的鋼卷；

D、后處理：將軋制后的鋼卷進行冷卻、卷取后得到所需的抗震熱軋鋼板、鋼帶。

本發(fā)明針對目前國內外生產的低屈強比抗震鋼一般采用超低碳添加較貴的V、Nb、Mo、Cr、Ni等合金成分設計，對生產工藝裝備要求較高，控制難度較大，生產成本較高，影響推廣應用的情況，在解決鋼材具備良好抗震性能的同時，易于實現(xiàn)生產和大幅度降低生產成本，有利于產品的推廣使用等問題。

本發(fā)明采用C-Mn系的成分設計，適度降低C、Si含量，減少鋼中球光體硬脆相，增加延性較好的鐵素體相，并適當提高Mn元素的含量和控制合適的錳硅比，從而確保鋼材適當降低屈服強度而大幅度提高鋼的抗拉強度，保證鋼材在強震時具有較大的吸收地震能和抵抗強震斷裂破壞或延長斷裂所需時間；

本發(fā)明通過成分、加熱溫度、變形溫度、變形量及軋后冷卻速率、冷卻溫度的耦合控制，使鋼材獲得適合的鐵素體和球光體比例及形態(tài)、尺寸、分布的金相組織，保證鋼材具有低屈強比、高延性、良好抗震層狀撕裂和良好焊接性能。