[發明專利]一種正火軋制屈服強度500MPa級H型鋼及其制備方法

在審

• 申請號: 201810173560.5
• 申請日: 2018-03-02
• 公開（公告）號: CN108411191A
• 公開（公告）日: 2018-08-17
• 發明（設計）人: 王中學;趙培林;杜傳治;呂智勇;李超;韓文習;方金林;武玉利;郭秀輝;趙傳東;楊棟
• 申請（專利權）人: 山東鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: C22C38/02
• 分類號: C22C38/02;C22C38/04;C22C38/12;C22C38/14;C22C38/08;C21D8/00
• 代理公司: 北京方安思達知識產權代理有限公司 11472
• 代理人: 陳琳琳;李彪

本發明公開了一種正火軋制屈服強度500MPa級別H型鋼及其制備方法，所述H型鋼的化學成分組成按重量百分比為(％)：C：0.07～0.10；Si：≤0.3；Mn：1.3～1.5；Nb：0.025?0.035；V：0.05～0.09；Ti：0.015～0.025；Ni：0.35～0.7；P≤0.015；S≤0.01；N≤0.015；Mo：0.25～0.35；O≤0.004；N≤0.01，其余為鐵Fe和不可避免雜質；所述H型鋼屈服強度≥530MPa，抗拉強度≥680MPa，延伸率≥18％，?40℃沖擊功≥110J。

技術領域

本發明屬于軋制成型技術領域，具體地，本發明涉及一種海洋工程用屈服強度500MPa級高韌性耐低溫H型鋼，通過正火軋制來實現高強韌性。

背景技術

隨著石油和天然氣需求量的日益增長，油氣開采已呈現自內陸向海洋甚至極地區域發展局面，所需的海洋工程裝備前景廣闊。用于制備海洋工程裝備的海洋工程用鋼主要是指針對裝備所需的鋼材品種。與陸地環境不同，海洋環境裝備除要面對高低溫、高壓、高濕、氯鹽腐蝕、微生物腐蝕以及承受海風、海浪、洋流作用，還要面對臺風、浮冰、地震等自然災害，總體上，鋼材需要滿足極端、特殊環境下的性能需要。

海洋工程裝備除了需求量較大的鋼板外，H型鋼也是必不可少的結構材料。隨著海洋工程向高寒極地區域的迅速發展，迫切需要高強度、高韌性的熱軋H型鋼，具有減輕平臺重量，提高可靠性等作用。在極寒地區，提高強度同時，對低溫沖擊韌性和焊接性能等提出了更高的要求。

根據海洋工程用鋼領域的發展需求，目前我國的H型鋼生產企業已陸續開發出屈服強度345MPa～550MPa級別的H型鋼，為保證鋼的強度等指標達到標準要求，一般采用Nb、V、Ti微合金元化然后進行熱軋方法生產。隨著海洋工程的制備水平升級，更高強度級別的H鋼需求逐漸增加。不同企業根據裝備水平制備出不同級別和不同綜合性能的產品。

中國專利CN104018073A公開了一種390MPa級別耐低溫韌性H型鋼及其生產工藝。所述耐低溫韌性H型鋼，其化學成分質量百分含量為：C:0.08～0.13％、Si:0.15～0.35％、Mn:1.25～1.45％、P≤0.01％、S≤0.01％、Nb:0.03～0.05％，余量為鐵和雜質元素；所述生產工藝的軋制工藝參數為：加熱溫度1230～1250℃、初軋開軋溫度1050～1150℃、精軋開軋溫度940～950℃、精軋終軋溫度780℃～850℃；冷卻工藝參數為：軋件以50～100℃/s冷卻速度冷卻到580～680℃區間相變，再回溫至700～750℃，最后H型鋼自然冷卻到室溫。該生產工藝采用軋后冷卻的方式實現-40℃低溫沖擊韌性良好的效果，需要軋后冷卻設備以保證其效果。

中國專利CN103243272A公開了一種屈服強度500MPa級含釩耐候熱軋H型鋼的軋制工藝，該含釩耐候熱軋H型鋼，按質量百分比計，成分配比為：C：0.09～0.12，Si：0.43～0.55，Mn：1.39～1.49，P：0.013～0.017，S：0.011～0.016，Cu：0.27～0.36，Cr：0.32～0.38，Ni：0.25～0.32，V：0.098～0.110，A1s：0.014～0.023，其余為鐵和殘余的微量雜質；該種H型鋼達到屈服強度500MPa高耐候性性能要求。該工藝主要采用軋后兩段式快速冷卻處理，對于軋后冷卻設備具有較高要求。

中國專利CN102644032A公開了一種屈服強度550MPa級高耐候性熱軋H型鋼軋后冷卻方法，屈服強度550MPa級高耐候性熱軋H型鋼，成分(wt％)為：C：0.06～0.12，Si：0.30～0.60，Mn：1.25～1.50，P：0.010～0.030，S：0.001～0.015，Cu：0.20～0.35，Cr：0.20～0.40，Ni：0.15～0.30，V：0.10～0.12，N：0.008～0.014，Als：0.003～0.030，其余為鐵和殘余的微量雜質；該H型鋼軋后采用兩段式快速冷卻；本發明通過在H型鋼熱軋后采用兩段式快速冷卻方法，利用細晶強化、析出強化和相變強化機制，得到以貝氏體為主的復相組織。