[發明專利]一種釩鈦微合金化工程結構鋼及其制備方法

在審

• 申請號: 202010758919.2
• 申請日: 2020-07-31
• 公開（公告）號: CN111961968A
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發明（設計）人: 張可;葉曉瑜;趙時雨;張明亞;李景輝;劉慶春;張開華;錢健清
• 申請（專利權）人: 安徽工業大學
• 主分類號: C22C38/02
• 分類號: C22C38/02;C22C38/04;C22C38/12;C22C38/14;C21D8/02;C21D9/00;C21D6/00;B21B3/02;B21B15/00;B21B37/74
• 代理公司: 安徽知問律師事務所 34134
• 代理人: 王亞軍

本發明公開了一種釩鈦微合金化工程結構鋼及其制備方法，屬于工程結構鋼領域。該工程結構鋼的化學成分及其質量百分比為：C：0.08～0.09％，Mn：1.4～1.5％，Si：0.08～0.12％，Ti：0.04～0.05％，V：0.06～0.065％，S≤0.004％，P≤0.008％，N≤0.005％，其余為鐵Fe以及不可避免的雜質。該方法對于上述釩鈦微合金化工程結構鋼，配合有獨特的制備工藝，能夠制備出性能佳、成本低的工程結構鋼，具備較高的市場經濟價值。

技術領域

本發明屬于工程結構鋼技術領域，更具體地說，涉及一種工程結構鋼及其制備方法。

背景技術

近年來，工程結構鋼在工程領域具有廣泛的應用，部分國家的工程結構鋼的用量達到甚至超過了總綱消費量的10％，其在橋梁、高層建筑和交通能源工程等領域充分發揮了其優勢。因此，在國內鋼鐵產能嚴重過剩，鋼結構產能急需升級和越來越重視抗震防震等要求的背景下，發展輕量化、高韌性的鋼結構為鋼鐵產業的重要研究方向。目前，大部分工程結構鋼都存在難以在有效節約鋼材材料、降低成本和減輕重量的同時滿足對于其高性能的要求。

中國專利申請號為：CN201510390028.5，公開日為：2015年9月16日的專利文獻，公開了一種沖擊斷口纖維率高的高強度橋梁用結構鋼，其特征在于：鋼中化學成分及質量百分比為：C：0.03～0.10％；Si：0.30～0.50％；Mn：1.00～1.70％；P≤0.010％；S≤0.003％；Nb：0.030～0.060％；V、Ti中的一種或兩種(其中V：0.01～0.08％，Ti：0.015～0.025％)；Cu：0.20～0.55％；Ca：0.005～0.015％；Ce：0.0015～0.0060％；Als：0.020～0.050％，其余為Fe和不可避免的雜質。該發明具有良好的焊接性能和低溫韌性，沖擊斷口纖維率高。但是，該鋼制造工藝較為復雜，對溫度的要求比較嚴格，且其需要添加喂入Ca和Ce元素，大大增加了生產時間和生產成本。

中國專利申請號為：CN201910709688.3，公開日為：2019年10月15日的專利文獻，公開了一種低溫韌性優異的高強度鋼板及其制造方法，其中，所述鋼板的組分包括C、Si、Mn、P、S、Cr、Nb、V、Ti、B以及余量的Fe和雜質，且上述組分元素含量必須同時滿足如下關系：Nb+Ti≤0.06，制造方法是通過在鋼種成分上降低C含量，不添加貴重金屬Ni，并采用TMCP工藝控制鑄坯加熱溫度、軋制溫度和冷卻速率，使鑄坯充分奧氏體化，Nb、Cr合金充分溶于奧氏體，以獲得良好的組織性能，提高鋼板的強度和低溫沖擊韌性。該發明提供的鋼板的強度較高，適用于工程機械的吊臂、平臺鋼構件、容器的承壓罐體、以及橋梁的吊桿等主要承重鋼構件。但是，該鋼的延伸率不高，導致其性能會受到影響，且其生產工藝十分復雜，生產成本較高。

隨著社會的發展和需求，鋼鐵工業的發展趨勢主要集中在低碳環保、節約能源、節約成本，同時對輕量化和抗震防震性能的要求也越來越高，而現有技術中很少有工程鋼結構在保證強度和低成本的同時擁有很好的延展性和低溫韌性。因此，提供一種低碳環保，制造簡單，成本低廉，具有良好焊接性能和低溫沖擊韌性的工程結構用鋼十分必要。

發明內容

1、要解決的問題

針對現有的工程結構鋼難以在保證低成本、高強度的前提下具備很好的延展性和低溫韌性的問題，本發明提供一種釩鈦微合金化工程結構鋼，通過對鋼的成分進行合理的設計，使得制備出的鋼成本低，強度高，具備很好的延展性和低溫韌性。

本發明還提供一種釩鈦微合金化工程結構鋼的制備方法，對于上述釩鈦微合金化工程結構鋼，配合有獨特的制備工藝，能夠制備出性能佳、成本低的工程結構鋼，具備較高的市場經濟價值。

2、技術方案

為解決上述問題，本發明采用如下的技術方案。