[發(fā)明專利]一種基于異型坯軋制成型的熱軋H型鋼及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911250138.6
• 申請日: 2019-12-09
• 公開（公告）號: CN110938778A
• 公開（公告）日: 2020-03-31
• 發(fā)明（設計）人: 趙培林;王建軍;楊棟;韓文習;魏承志;李超;馬強;盧波;趙傳東;吳會亮
• 申請（專利權）人: 山東鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: C22C38/12
• 分類號: C22C38/12;C22C38/08;C22C38/06;C22C38/04;C22C38/02;C21D8/00
• 代理公司: 北京方安思達知識產(chǎn)權代理有限公司 11472
• 代理人: 陳琳琳;武玥

本發(fā)明公開一種基于異型坯軋制成型的熱軋H型鋼制造方法，其化學成分組成按重量百分比計，為：C：0.04～0.08；Si：≤0.25；Mn：1.25～1.45；V：0.04～0.10；Ni：0.2～1.0；P≤0.02；S≤0.01；Nb：0.02～0.06，Al：0.02～0.06；N≤0.015；O≤0.005；其余為鐵Fe和不可避免雜質；所述H型鋼上下翼緣屈服強度≥420MPa；?40℃橫向沖擊功≥34J，?60℃縱向沖擊功≥120J。所述H型鋼制備方法，包括以下步驟：1)冶煉及連鑄工序：采用轉爐冶煉、LF精煉并澆鑄成異型連鑄坯，2)軋制工序：加熱；軋制；軋后冷卻。本發(fā)明所涉及海工用耐低溫H型鋼產(chǎn)品力學性能良好，易于工業(yè)化制備，降低對軋制設備的要求；適合極端氣溫條件地區(qū)使用。

技術領域

本發(fā)明屬于冶金技術領域，具體地，本發(fā)明涉及一種基于異型坯軋制成型的熱軋H型鋼及其制備方法。根據(jù)制備工藝和成型方法。

背景技術

隨著石油和天然氣資源需求增加，海洋石油平臺逐漸拓展到復雜氣候區(qū)域，平臺建設質量和要求更加苛刻。因此，建造平臺必須使用的熱軋H型鋼不僅需求量增加，而且對低溫環(huán)境下的韌性提出更高要求。目前國內(nèi)外使用的熱軋H型鋼，對于沖擊韌性的要求主要針對沿著軋制方向進行檢測的縱向沖擊提出要求。由于H型鋼形狀復雜，組織變化復雜，翼緣沿橫向部位組織差別較大，對于橫向沖擊一般不做具體要求。但是隨著工程的發(fā)展，平臺結構更加復雜，結合使用區(qū)域條件的變化，對以橫向沖擊韌性的指標也逐漸提出更高要求，在部分標準和工程中推廣使用具有良好橫向沖擊韌性的型材。

對于中大規(guī)格的H型鋼，多采用異型坯軋制成型，另外微合金化在H型鋼制備領域的應用，組織保證方面難度更高，眾多因素綜合一起，最終影響到橫向沖擊韌性。尤其對于工業(yè)化制備而言，穩(wěn)定性存在一定問題。為保證橫向沖擊不同專利提供了不同的技術思路。

專利CN103556055B公開了一種用于海洋天然氣開采平臺結構的熱軋H型鋼及其生產(chǎn)方法，本發(fā)明的一方面提供用于海洋天然氣開采平臺結構的熱軋H型鋼，所述熱軋H型鋼的成分按重量百分比計為：C：0.10～0.17，Si：0.10～0.40，Mn：1.00～1.60，P≤0.025，S≤0.015，Nb：0.02～0.05，Ti≤0.025，其余為鐵及不可避免的雜質。本發(fā)明涉及到的海洋天然氣開采平臺結構的熱軋H型鋼的力學性能、-20℃橫向和縱向沖擊功、表面質量能夠完全滿足用于海洋天然氣開采平臺結構的H型鋼的技術要求。本發(fā)明中主要采用中碳和Nb，Ti復合微合金化成分設計，由于Nb，Ti復合微合金化機制影響，實際軋制過程中軋制力偏大，對于軋制設備要求較高。

專利申請CN1421286A公開了一種含鈮H型鋼的軋制方法。該方法利用金屬物理冶金學的原理，對常規(guī)的工藝條件進行調(diào)整和優(yōu)化，采用再結晶區(qū)控軋和未再結晶區(qū)控軋，控制單道次變形量，使鐵素體在變形帶形核得到細小的鐵素體晶粒，從而均勻細化金相組織，得到高強度、高韌性、可焊性好的H型鋼。所獲得的H型鋼抗拉強度490～610MPa，-20℃橫向沖擊功34～98J，滿足美國石油協(xié)會平臺設計規(guī)范Ⅱ類鋼材的要求。該發(fā)明對變形溫度和變形量控制條件苛刻，同樣會增加軋機的負荷；實時調(diào)整壓下量難度巨大，對產(chǎn)品性能影響較大，存在波動性，產(chǎn)品的合格率降低明顯。

綜上所述，需要針對異型坯軋制成材的H型鋼進行冶煉及軋制工藝進行針對性設計，使其不僅滿足冶煉需求，降低軋制負荷，同時軋制后組織狀態(tài)滿足一定低溫條件下具有較高橫向沖擊韌性。

發(fā)明內(nèi)容

為了滿足不同地域及苛刻復雜環(huán)境下海洋石油平臺建造的需求，本發(fā)明提供一種基于異型坯軋制成型的熱軋H型鋼及其制備方法。本發(fā)明的技術方案如下：

一種基于異型坯軋制成型的熱軋H型鋼制備方法，其化學成分組成按重量百分比為：C：0.04～0.08；Si：≤0.25；Mn：1.25～1.45；V：0.04～0.10；Ni：0.2～1.0；P≤0.02；S≤0.01；Nb：0.02～0.06，Al：0.02～0.06；N≤0.015；O≤0.005；其余為鐵Fe和不可避免雜質。