[發明專利]屈服強度550MPa級耐-20℃縱向和橫向低溫沖擊韌性熱軋H型鋼及其生產方法

有效

• 申請號: 202210715061.0
• 申請日: 2022-06-22
• 公開（公告）號: CN115161553B
• 公開（公告）日: 2023-08-29
• 發明（設計）人: 陳輝;吳保橋;沈千成;夏勐;何軍委;吳湄莊;汪杰;丁朝暉;彭林;邢軍
• 申請（專利權）人: 馬鞍山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: C22C38/02
• 分類號: C22C38/02;C22C38/04;C22C38/06;C22C38/12;C21D8/00;C22C33/06;B21B1/088;B21B37/74;B21B45/08
• 代理公司: 蕪湖安匯知識產權代理有限公司 34107
• 代理人: 任晨晨

本發明提供的一種屈服強度550MPa級耐?20℃縱向和橫向低溫沖擊韌性熱軋H型鋼及其生產方法，成分C：0.16％～0.20％，Si：0.35％～0.45％，Mn：1.10％～1.40％，P：≤0.025％，S：≤0.015％，V：0.090％～0.120％，N:0.0080％～0.0130％，Als：≤0.010％，其余為Fe及微量殘余元素。獲得的熱軋H型鋼表層組織鐵素體+貝氏體+極少量馬氏體，該表層深度≥2mm，基體組織為鐵素體+貝氏體。產品屈服強度不低于550MPa、抗拉強度不低于650MPa，斷后伸長率不低于20％，?20℃縱向沖擊功值不低于80J，?20℃橫向沖擊功值不低于60J。

技術領域

本發明屬于金屬材料生產技術領域，涉及屈服強度550MPa級耐-20℃縱向和橫向低溫沖擊韌性熱軋H型鋼及其生產方法。

背景技術

隨著經濟的快速發展，我國基礎工程建設也取得重大的發展。尤其是近十年來，我國在建筑結構、橋梁工程、油氣能源、海洋工程等領域迎來了突飛猛進的發展勢頭。其中，以鋼鐵材料為主要的結構部件支撐著我國基礎工程建設的不斷發展，而型鋼產品以其綠色節能、截面簡單、使用方便等優點在建筑結構、公路橋梁等領域有著廣泛的應用。尤其是隨著國內及國外的一些超大工程的建設與實施，超厚、超大、超重H型鋼的結構優勢不斷地凸顯出來，在H型鋼生產應用領域引起了極大的研發熱情。

目前，國內市場常用的H型鋼強度級別主要為355MPa～420MPa級別，但是考慮到重型H型鋼的推廣使用，對于一些翼緣厚度超過40mm以上的H型鋼產品，受限于設備能力弱和軋制工藝窗口窄，目前市場上絕大多數的超厚H型鋼的強度級不超過460MPa。為了適應市場需求，目前個別企業開發出屈服強度在500MPa級別及以上的鋼材產品(H型鋼)，但是通常采用合金成分和新增在線淬火或回火工藝來實現產品的高強度力學性能。但是，采用以上方法不僅增加了產品的成本投入，同時在保證產品強度的同時一部分也犧牲了材料的韌性等性能。因此，開發出滿足市場需求的高強度級別熱軋H型鋼產品已迫切需要。

2020年6月19日公開的公開號為CN111304531A的專利，名稱為“一種屈服強度550MPa級熱軋H型鋼及其生產方法”的文件，該發明提供了一種化學成分(wt％)：C：0.08～0.12％，Si：0.35～0.45％，Mn：1.40～1.50％，P：≤0.025％，S：≤0.015％，V：0.070～0.100％，Nb：0.030～0.040％，Cr：0.70～1.00％，Ni：0.30～0.50％，其余為Fe及不可避免的雜質。該方法主要是配合軋制工藝和控溫軋制工藝，得到鐵素體+貝氏體的復相組織，產品屈服強度550MPa以上，抗拉強度620MPa以上，延伸率為15％以上，-20℃縱向V型沖擊功KV2均值50J以上。但是該方法生產的延伸率較低，抗拉強度易超出標準要求，存在產品不合的風險。且產品Nb、Ni及Cr含量較高，增加了產品的合金成本。

2014年4月1日公開的公開號為CN103695772A，名稱為“屈服強度為550MPa級耐火耐候抗震建筑用鋼及其生產方法”的文件，該發明提供了一種化學成分(wt％)：C：0.041～0.125％，Si：0.31～0.62％，Mn：1.81～2.40％，P：≤0.008％，S：≤0.002％，Nb：0.041～0.065％，Ti：0.007～0.020％，Mo：0.41～0.63％，W：0.07～0.10％，Mg：0.0071～0.0098％，O：≤0.0012。該方法可生產屈服強度550MPa級耐火耐候抗震建筑用鋼，但是Mn和Mo合金含量較高，且對軋后冷卻工藝要求嚴格，大大地增加設備能耗和生產成本。