[發明專利]一種低成本高強H型鋼及其生產方法

在審

• 申請號: 202310002195.2
• 申請日: 2023-01-03
• 公開（公告）號: CN116043110A
• 公開（公告）日: 2023-05-02
• 發明（設計）人: 付常偉;王中學;張佩;李四軍;胡濱;寧偉;杜金科;鄒春鋒;李萍;石紅燕
• 申請（專利權）人: 山東鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: C22C38/02
• 分類號: C22C38/02;C22C38/04;C22C38/06;C22C38/12;C22C38/14;C22C33/06;B22D11/00;C21C7/00;C21C7/06;B21B1/088;B21B37/74
• 代理公司: 北京方安思達知識產權代理有限公司 11472
• 代理人: 張紅生;劉振

本發明提供一種低成本高強H型鋼及其生產方法，屬于冶金技術領域。所述低成本高強H型鋼中各元素的重量百分數為：C?0.14～0.20％、Si?0.10～0.50％、Mn?1.2～1.40％、P≤0.025％、S≤0.025％、Nb?0.015～0.035％、Ti?0.010～0.030％，N≤0.006％，Als≤0.015％，其余為鐵和微量雜質；所述生產方法主要包括在精煉工序喂入鈦線、喂鈦線位置為底吹口上方、喂線速度控制、喂線時控制底吹流量、高溫矯直、熱裝入爐、控制加熱和軋制過程溫度等主要措施。本發明通過提供一種低成本高強H型鋼的化學成分和生產方法，解決異型坯釩微合金工藝生產合金成本高、鈮微合金化工藝鑄坯裂紋風險高的難題，實現高強H型鋼的低成本批量穩定生產。

技術領域

本發明涉及冶金技術領域，尤其涉及一種低成本高強度H型鋼及其生產方法。

背景技術

隨著國內H型鋼生產技術和產品質量的不斷提高，H型鋼的應用領域不斷拓展，對H型性能的要求也越來越高。常規的Q235級別強度的H型鋼已經不能滿足現有大跨度、高強度、高韌性、耐低溫的使用需求，因此355MPa以上高強H型鋼的占比正逐年增大。但是，受礦石漲價、勞動力成本增加、H型鋼產品市場走低等影響，是否能夠形成一套高強H型鋼的低成本生產技術成為國內H型鋼生產企業的生存和發展與否的關鍵之一。

現有低成本高強H型鋼生產技術有兩種：一是釩氮微合金化工藝，該工藝具有工藝窗口大、產品強度穩定的優點，缺點是合金成本較高、低溫性能波動大；而是鈮微合金化工藝，該工藝具有合金成本低、低溫性能好的優點，缺點是鑄坯裂紋風險高、需要控制終軋溫度。

中國專利申請CN102618781A公開了一種耐低溫結構用熱軋H型鋼及其制備方法，采用釩氮微合金化+全保護澆注的方式，實現了355MPa強度級別耐低溫H型鋼生產，產品屈服強度364MPa，-20℃夏比沖擊值≥89J。該專利所述方法合金成本較低，但需采用全保護澆注工藝，不利于大批量生產。

中國專利申請CN102021475A公開了一種耐低溫結構用熱軋H型鋼及其制備方法，采用鈮微合金化+控制的方式，實現了355MPa強度級別耐低溫H型鋼生產，產品屈服強度364MPa，-40℃夏比沖擊值≥60J。該專利所述方法合金成本較低，但實際應用中發現，鑄坯表面存在裂紋，需要鑄坯下線修磨，生產成本較高。

發明內容

本發明的目的在于針對上述現有技術的不足，提供一種低成本高強H型鋼及其生產方法，解決現有工藝存在的合金成本高、工藝復雜、鑄坯裂紋的難題，實現高強H型鋼的低成本批量穩定生產。

為解決上述技術問題，本發明提供如下技術方案：

一種低成本高強H型鋼，所述低成本高強H型鋼的化學成分的重量百分數為：C0.14～0.20％、Si?0.10～0.50％、Mn?1.2～1.40％、P≤0.025％、S≤0.025％、Nb?0.015～0.035％、Ti?0.010～0.030％，N≤0.006％，Als≤0.015％，其余為鐵和微量雜質。

優選地，所述低成本高強H型鋼的化學成分的重量百分數為：C?0.17～0.20％、Si0.20～0.40％、Mn?1.20～1.30％、P≤0.020％、S≤0.015％、Nb?0.015～0.25％、Ti0.015～0.025％，N≤0.006％，Als≤0.015％，其余為鐵和微量雜質。

本發明還提供了一種低成本高強H型鋼生產方法，包括以下步驟。

(1)轉爐工序：

1)入爐鐵水含硫量≤0.010％；裝入量誤差小于±2噸。

2)終渣堿度控制在3.0-3.5范圍內。

3)底吹模式全程吹Ar氣。