[發明專利]一種高強抗震耐候耐火耐低溫易焊接H型鋼的制備方法

有效

• 申請號: 202010439154.6
• 申請日: 2020-05-22
• 公開（公告）號: CN111549297B
• 公開（公告）日: 2021-12-17
• 發明（設計）人: 宋振東;濤雅;周彥;卜向東
• 申請（專利權）人: 包頭鋼鐵（集團）有限責任公司
• 主分類號: C22C38/50
• 分類號: C22C38/50;C22C38/02;C22C38/04;C22C38/44;C22C38/48;C22C38/46;C22C38/42;C21D8/00
• 代理公司: 北京律遠專利代理事務所(普通合伙) 11574
• 代理人: 全成哲

本發明公開了一種高強抗震耐候耐火耐低溫易焊接H型鋼的制備方法，包括：轉爐—爐外精煉—VD真空處理—異型坯連鑄，軋鋼工藝流程：步進式加熱爐—高壓水除磷—BD初軋—CCS精軋—冷卻—矯直，其中軋制工藝中控制的技術參數為：加熱溫度1200—1250℃，保溫時間≥2.5小時；開軋溫度≤1150℃；終軋溫度≤880℃；冷床密排冷卻，間距小于10mm；其組織為鐵素體+貝氏體組織。本發明通過熱軋狀態交貨，無需復雜熱處理工藝，具有較寬的工藝窗口，屈服強度≥460MPa，屈強比≤0.8，斷后延伸率≥25％，?20℃KV2≥70J，耐火性能：600℃保溫3小時屈服強度不低于320MPa，耐候性能：I≥6.0。

技術領域

本發明涉及材料冶金領域，尤其涉及一種高強抗震耐候耐火耐低溫易焊接H型鋼的制備方法。

背景技術

H型鋼在裝配式結構和鋼結構中應用廣泛，主要作為鋼結構中的橫梁和柱子的承重結構，目前，市場上主要使用的強度級別一般是Q235B、Q345B為主的H型鋼，屈服強度大于460MPa級的H型鋼很少使用，具有高強抗震耐候耐火耐低溫易焊接H型鋼更是沒有出現。隨著鋼結構向高層、超高層、大跨度方向發展，所以開發一種高強抗震耐候耐火耐低溫易焊接H型鋼十分必要。

經檢索，公開號為CN108220798A的文獻，公開了一種460MPa級抗震耐火建筑鋼及其制備方法。其化學成分為：C：0.03-0.08％，Mn：1.0-1.8％，Si：0.1-0.5％，Cr：0.2-0.7％，Mo：0.1-0.3％，Ti：0.05-0.12％，V：0.04-0.12％，Nb：0.01-0.06％，Al：0.01-0.05％，P：≤0.008％，S：≤0.002％，其余為鐵和不可避免的微量的化學元素。該鋼種通過控軋控冷工藝，以及兩相區的等溫處理得到460MPa級的低屈服比的抗震鋼板。但其生產過程工藝復雜，適應于建筑用鋼板。H型鋼采用異型坯軋制，以上成分體系中含有Al元素，C元素處于包晶范圍內，在連鑄過程中會出現水口結瘤，拉速不穩定，液面波動等現象，造成鑄坯裂紋產生。另外，形狀較為復雜的H型鋼而言，由于復雜的形狀容易導致控軋過程中溫度不均勻而導致控軋難以控制，且控冷過程也很難確保不同位置的冷卻速度均勻，因此該鋼種對H型鋼而言適應性不強。

經檢索，公開號為CN103866188A的文獻，公開了屈服強度為460MPa級耐火耐腐蝕抗震建筑用鋼及生產方法。該鋼種其化學成分重量百分比：C：0.095-0.180％，Si：0.28-0.55％，Mn：1.40-1.60％，P：≤0.008％，S：≤0.002％，Nb：0.014-0.045％，Ti：O.004-0.030％，V：0.034-0.044％，Mo：0.09-0.29％，

W：0.06-0.12％，Mg：O.0080-0.0100％，Sn：0.08-0.13％，O：≤0016％工藝：鐵水脫硫；轉爐冶煉；真空處理；鑄坯加熱：分段軋制：冷卻：待用。該鋼種為了提高強度，C含量相對較高，因此其焊接性能收到一定影響。此外，由于其C含量較高，Ti、V、和Nb元素含量不宜過高，因為過高的Ti、V、和Nb含量在高C含量的情況下容易在凝固、高溫軋制過程中析出較大的碳化物、碳氮化物顆粒，不僅影響Ti、V、和Nb的析出強化效果，大的析出物對韌性也不利，因此該專利的合金設計不利于推廣使用。

經檢索，公開號為CN201110080774.6的文獻公開了一種低成本高強高韌抗震耐火鋼及其制備工藝。該鋼種包含按重量百分比計的如下組分：C：0.05-0.09％，Si：0.10-0.30％，Mn：0.60-1.00％，Mo：0.20-0.40％，C：r0.10％，Cu：0.10％，Ni：0.10％，Nb：0.02-0.04％，V：0.O1-0.04％，Ti：0.O1-0.04％，Al：0.02-0.04％，N：≤0.006％，P：≤0.O10％，S：≤0.006％，以及Fe及雜質。其制備工藝包括依次進行的保溫處理、兩階段軋制和冷卻工序。該發明鋼種采用Mo+Nb合金體系，成分簡單，貴合金元素含量少，合金成本低，但是采用了控制軋制和控制冷卻技術，工藝成本較傳統熱軋后空冷高，不具備沒有耐候性能。