[發(fā)明專利]一種低溫用高強(qiáng)韌性熱軋H型鋼及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810341054.2
• 申請(qǐng)日: 2018-04-17
• 公開（公告）號(hào): CN108286008B
• 公開（公告）日: 2019-10-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王超;袁國(guó);康健;李振壘;王國(guó)棟
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東北大學(xué)
• 主分類號(hào): C22C33/04
• 分類號(hào): C22C33/04;C22C38/02;C22C38/04;C22C38/06;C22C38/22;C22C38/28;C22C38/32;C21C7/06;C21D8/00
• 代理公司: 沈陽(yáng)東大知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 21109
• 代理人: 梁焱

一種低溫用高強(qiáng)韌性熱軋H型鋼及其制備方法，化學(xué)成分按質(zhì)量分?jǐn)?shù)：C：0.05～0.17％，Si：0.15～0.35％，Mn：1.0～2.0％，P：0.005～0.015％，S：0.005～0.015％，N：0.003～0.007％，O：0.002～0.005％，Ti：0.01～0.02％，Al：0.005～0.015％，Mg：0.001～0.005％，B：0.001～0.002％，Cr：0～0.5％，Mo：0～0.5％，余量為Fe和雜質(zhì)元素，Ti、Mg、O和N滿足：2N≤Ti+1.3×Mg?2×O≤4N；方法：1)將鐵水和/或廢鋼料熔煉成鋼水，進(jìn)行預(yù)脫氧合金化和深脫氧；然后進(jìn)行LF精煉，生成微米級(jí)的氧化物；異型坯連鑄；2)加熱保溫；3)進(jìn)行粗軋和精軋；4)冷卻后得到低溫用高強(qiáng)韌性熱軋H型鋼；其屈服強(qiáng)度為400～600MPa，?50℃沖擊韌性≥100J。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于H型鋼生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種低溫用高強(qiáng)韌性熱軋H型鋼及其制備方法。

背景技術(shù)

H型鋼是一種經(jīng)濟(jì)斷面高效型材，具有截面模數(shù)大、抗彎能力強(qiáng)、施工簡(jiǎn)單、節(jié)約鋼材和結(jié)構(gòu)重量輕等優(yōu)點(diǎn)，已被廣泛應(yīng)用于建筑、橋梁、船舶、化工等行業(yè)。熱軋H型鋼與焊接型鋼相比可節(jié)省制備工序，減少金屬和能源消耗，提高生產(chǎn)效率，因此是最重要的H型鋼生產(chǎn)方法。但是由于H型鋼截面形狀特殊，軋制變形在相對(duì)較高的溫度下進(jìn)行，并且道次變形量小，不同部位變形和溫度不均勻，特別是對(duì)于厚規(guī)格型鋼，就更難以充分實(shí)現(xiàn)未再結(jié)晶區(qū)低溫控制軋制，為組織的均勻細(xì)化和強(qiáng)韌性能綜合提高帶來(lái)困難。為改善熱軋H型鋼的顯微組織和力學(xué)性能，人們?cè)诤辖鸪煞帧⒁睙挿椒ā④堉坪屠鋮s工藝方面進(jìn)行了探索和改進(jìn)。

專利文件CN101925685A公開了一種韌性、焊接性優(yōu)良的高強(qiáng)度厚鋼材及高強(qiáng)度特厚H型鋼和它們的制備方法，在冶煉中通過(guò)預(yù)脫氧將溶解氧調(diào)整到0.005～0.015wt.％后添加Ti脫氧，然后進(jìn)行30分鐘以上的真空脫氣處理，在鋼中形成微細(xì)的含Ti氧化物，釘扎晶界細(xì)化組織，從而提高特厚型鋼的韌性。上述方法需要預(yù)先將鋼水氧含量調(diào)整到一定范圍之內(nèi)，并需進(jìn)行真空處理，操作復(fù)雜，帶來(lái)生產(chǎn)上的困難。

專利文件CN102418037A公開了一種具有抗層狀撕裂性能的熱軋H型鋼及其制備方法，鋼液不采用Al脫氧，而采用Si鎮(zhèn)靜脫氧，然后加入Ti和Zr的至少一種，以對(duì)夾雜物進(jìn)行有效變質(zhì)，提高鋼材Z向性能。但由于不采用Al深脫氧，鋼中氧含量較高，容易形成大尺寸夾雜物，降低了鋼的潔凈度。

專利文件CN102644020A公開了一種屈服強(qiáng)度500MPa級(jí)低合金熱軋H型鋼軋后冷卻方法，通過(guò)Nb微合金化和低溫控制軋制細(xì)化奧氏體晶粒，然后進(jìn)行兩段式快速冷卻得到細(xì)化的相變組織。另外，專利文件CN104831154A公開了一種H型鋼及其生產(chǎn)方法，采用V微合金化，進(jìn)行低溫控制軋制，能夠滿足-50℃低溫韌性要求。上述方法采用添加Nb、V合金元素，并進(jìn)行低溫控制軋制，增加了合金成本和軋機(jī)負(fù)荷，影響生產(chǎn)效率。

目前的改善熱軋H型鋼組織性能的技術(shù)中，通過(guò)在冶煉過(guò)程形成微細(xì)氧化物來(lái)釘扎晶粒的方法，實(shí)施手段復(fù)雜，并且不易得到最佳的夾雜物分布，影響組織細(xì)化效果；而采用添加合金和低溫軋制的方法，明顯會(huì)增加生產(chǎn)成本，并對(duì)設(shè)備運(yùn)行和生產(chǎn)效率帶來(lái)影響。因此，需要針對(duì)上述問(wèn)題，進(jìn)行熱軋H型鋼生產(chǎn)工藝改進(jìn)和創(chuàng)新，降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率，節(jié)約能源消耗，顯著提高強(qiáng)韌性綜合力學(xué)性能。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種低溫用高強(qiáng)韌性熱軋H型鋼及其制備方法，解決了H型鋼中有效夾雜物難控制、組織性能調(diào)控能力不足等問(wèn)題，在降低合金成本、提高生產(chǎn)效率的條件下實(shí)現(xiàn)熱軋H型鋼強(qiáng)韌性的顯著提高。