[發明專利]超低碳貝氏體超重H型鋼及其制造方法

在審

• 申請號: 202110129652.5
• 申請日: 2021-01-29
• 公開（公告）號: CN112941411A
• 公開（公告）日: 2021-06-11
• 發明（設計）人: 解瓊;徐勇;盧勇;徐峰;余延慶
• 申請（專利權）人: 中冶華天南京工程技術有限公司;中冶華天工程技術有限公司
• 主分類號: C22C38/02
• 分類號: C22C38/02;C22C38/04;C22C38/16;B21B1/088;C21D8/00;C22C33/04
• 代理公司: 北京中偉智信專利商標代理事務所(普通合伙) 11325
• 代理人: 張岱

本發明涉及一種超低碳貝氏體超重H型鋼及其制造方法。其組成包含：C為0.01?0.05wt％，Si為0.10?0.50wt％，Mn為0.5?2.0wt％，Cu為0.5?1.5wt％，其余為少量合金元素、Fe及不可避免的雜質。經煉鋼和精煉后，進行鑄模或連鑄；將鑄坯在1150～1250℃條件下奧氏體化1.0～3.0小時；然后經開坯機及萬能軋機及軋邊機軋制為超重H型鋼，后上冷床經空冷0.5小時以上。本發明具有成本低廉工藝簡單，且獲得的超重H型鋼具有較高強韌性。

技術領域

本發明屬于高強度超重型鋼領域。尤其涉及一種高強度超低碳貝氏體超重H型鋼及其制造方法。

背景技術

隨著社會建設和發展，對結構用鋼使用跨度和高度的要求越來越高，超大超重H型鋼具有寬翼緣，厚腹板或厚翼緣，以及大比重等特性，滿足了建設發展的需求。

國內目前具備生產能力的大型H型鋼最大規格是H1000X300，翼緣厚度最大規格不超過50mm，最大米重約300kg/m。在2017年的國標GB/T11263-2017熱軋H型鋼和剖分T型鋼中，新增超厚超重H型鋼規格的最大米重可達1086kg/m，最大腹板厚度和翼緣厚度分別達75mm和125mm，而實際新國標仍遠未覆蓋國外超大超重H型鋼的全部產品規格。

目前歐美和日本有少數生產線具備生產這類超厚超重H型鋼的能力，而我國尚不具備生產能力，國產化工藝和裝備技術的研發迫在眉睫。

超厚H型鋼由于其厚度限制了冷卻速度，通過傳統的控軋空冷中高冷速的方式很難獲得芯表一致的組織和性能。且表面過高的冷速可能產生馬氏體組織導致結構鋼在加工和使用過程中易產生裂紋等，增加了使用中的危險性。

高碳貝氏體鋼往往需要通過長時間的回火工藝等溫獲得，且犧牲韌性獲得高強度，而且焊接性能也無法保證。在結構用鋼等應用中，由于需要鋼材的焊接性能不能忽視，而低碳甚至超低碳貝氏體鋼由于優良的焊接性能得到關注并研發應用。

超低碳貝氏體鋼是在厚材中實現高強、高韌同時具備良好焊接性能的最具潛力鋼種。軋制過程中主要通過控制中低溫相轉變過程，不要求大變形量軋制和超高冷卻速度。而超厚H型鋼變形量利用低碳貝氏體鋼的這一性能優勢，在日本生產應用的H型鋼屈服強度已達590MPa甚至更高，我國尚無超大超厚H型鋼的生產能力。

發明內容

本發明旨在客服上述問題，提供一種成本低廉，工藝簡單、性能優良的高強韌性超低碳貝氏體超重H型鋼及其制造方法。

為實現上述目的，本發明的高強韌性超低碳貝氏體超重H型鋼，其組成包含：C為0.01-0.05wt％，Si為0.10-0.50wt％，Mn為0.5-2.0wt％，Cu為0.5-1.5wt％，其余為少量合金元素、Fe及不可避免的雜質。

為實現上述目的，本發明的高強韌性超低碳貝氏體超重H型鋼的制造方法，所述的方法包括以下步驟：

1)將具有權利要求1組成的超低碳貝氏體鋼的原料采用煉鋼工藝進行冶煉、鑄造，得鑄坯；

2)將鑄坯在1150～1250℃條件下奧氏體化1.0～3.0小時；

3)1100℃以上經3-7道次開坯軋制，而后1000℃以上經7-11道次萬能軋機及軋邊機軋制；然后經冷床冷卻至300℃，冷卻時間1小時以上。

進一步的，在冷床入口段設有保溫罩。

進一步的，Si、P、S、Ni、Nb、B和Ti在鑄坯中的含量之和小于2.00wt％。

為實現上述目的，本發明的上述高強韌性超低碳貝氏體鋼及制造方法所制造的高強韌性超低碳貝氏體超重H型鋼。

由于采用上述技術方案，本發明以價格低廉的合金元素為主，成本低廉；軋制+空冷(緩冷)的熱軋與熱處理制度，工藝簡單。