[發(fā)明專利]一種功能復(fù)合化高強度建筑結(jié)構(gòu)用鋼及其制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810558144.7
• 申請日: 2018-06-01
• 公開（公告）號: CN108396231B
• 公開（公告）日: 2020-03-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李昭東;王鑫;曹燕光;雍岐龍;陳潤農(nóng);陳穎;王慧敏;楊忠民;沈俊昶
• 申請（專利權(quán)）人: 鋼鐵研究總院;中聯(lián)先進鋼鐵材料技術(shù)有限責(zé)任公司
• 主分類號: C22C38/02
• 分類號: C22C38/02;C22C38/04;C22C38/42;C22C38/48;C22C38/50;C22C38/06;C21D8/02
• 代理公司: 北京天達知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11386
• 代理人: 胡時冶;龐許倩

本發(fā)明公開了一種功能復(fù)合化高強度建筑結(jié)構(gòu)用鋼及其制造方法，屬于建筑結(jié)構(gòu)用鋼技術(shù)領(lǐng)域，采用低C設(shè)計，采用Cu、Ni、Cu多元適量合金化，并進行Nb微合金化，耐候性主要由Cu、Ni、Cr等耐蝕元素耦合保障，耐火性則由Cr、Cu、Nb等元素提高組織熱穩(wěn)定性和遇火析出增強來保障。其組成為：C：0.01～0.04wt.％、Si：0.10～0.30wt.％、Mn：0.10～0.50wt.％、Cu：0.80～1.50wt.％、Ni：0.40～0.80wt％、Cr：0.40～0.80wt％、Nb：0.01～0.05wt.％、Ti：0.010～0.030wt.％、Al：0.015～0.035wt.％、P：<0.015wt.％、S：<0.010wt.％，其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)。制造方法采用轉(zhuǎn)爐或電爐冶煉，鑄造采用連鑄或模鑄。上述功能復(fù)合化高強度建筑結(jié)構(gòu)用鋼可用于鋼結(jié)構(gòu)建筑。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于建筑結(jié)構(gòu)用鋼技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種功能復(fù)合化高強度建筑結(jié)構(gòu)用鋼及其制造方法。

背景技術(shù)

鋼結(jié)構(gòu)建筑具有重量輕、施工快、空間大和舒適美觀等優(yōu)點。然而，首先，普通結(jié)構(gòu)用鋼的耐候性欠佳，往往需要涂刷防腐涂層，特別是沿海或島礁惡劣的海洋大氣腐蝕環(huán)境，鋼結(jié)構(gòu)建筑的防腐維護成本較大，甚至難度很大。其次，普通鋼結(jié)構(gòu)防火性能差，350℃以上的屈服強度陡降，高溫承重能力不足。因此消防安全要求對鋼結(jié)構(gòu)附加防火結(jié)構(gòu)或防火涂層對其進行保護，以便獲得火災(zāi)逃生時間。防腐、防火涂層和防火結(jié)構(gòu)的添加，不僅增加施工難度、延長工期、增加建筑成本，而且對環(huán)境造成污染。因此，發(fā)展耐候或耐蝕、耐火功能復(fù)合化的建筑結(jié)構(gòu)用鋼成為必然趨勢。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述的分析，本發(fā)明的目的在于提供一種耐蝕耐火功能復(fù)合化高強度建筑結(jié)構(gòu)用鋼及其制造方法，采用低C設(shè)計，采用Cu、Ni、Cu多元適量合金化，并進行Nb微合金化，耐候性主要由Cu、Ni、Cr等耐蝕元素耦合保障，耐火性則由Cr、Cu、Nb等元素提高組織熱穩(wěn)定性和遇火析出增強來保障。

本發(fā)明的目的主要是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

本發(fā)明提供了一種功能復(fù)合化高強度建筑結(jié)構(gòu)用鋼，組成為：C：0.01～0.04wt.％、Si：0.10～0.30wt.％、Mn：0.10～0.50wt.％、Cu：0.80～1.50wt.％、Ni：0.40～0.80wt％、Cr：0.40～0.80wt％、Nb：0.01～0.05wt.％、Ti：0.010～0.030wt.％、Al：0.015～0.035wt.％、P：<0.015wt.％、S：<0.010wt.％，其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)。

進一步地，組成為：C：0.016～0.035wt.％、Si：0.22～0.23wt.％、Mn：0.42～0.45wt.％、Cu：0.84～1.29wt.％、Ni：0.45～0.76wt％、Cr：0.48～0.75wt％、Nb：0.029～0.046wt.％、Ti：0.014～0.025wt.％、Al：0.019～0.030wt.％、P：<0.015wt.％、S：<0.010wt.％，其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)。

進一步地，功能復(fù)合化高強度建筑結(jié)構(gòu)用鋼的微觀組織中，貝氏體的體積百分比為80％-100％，其余為馬氏體。

進一步地，室溫下，功能復(fù)合化高強度建筑結(jié)構(gòu)用鋼的抗拉強度為500-700MPa，屈服強度為400-560MPa，延伸率為20.0-25.0％，屈強比為0.77-0.81；600℃下，功能復(fù)合化高強度建筑結(jié)構(gòu)用鋼的抗拉強度為350-460MPa，屈服強度為270-370MPa，延伸率為19.0-22.0％；功能復(fù)合化高強度建筑結(jié)構(gòu)用鋼的-40℃沖擊功為193-300Akv/J。

本發(fā)明還提供了一種功能復(fù)合化高強度建筑結(jié)構(gòu)用鋼的制造方法，用于制造上述功能復(fù)合化高強度建筑結(jié)構(gòu)用鋼，制造方法包括如下步驟：

步驟1：將開坯后的連鑄坯或開坯后的鑄錠裝入加熱爐中加熱，均熱，得到均熱后的鋼坯；