CN104372245A - 一种高强度建筑用钢板及其生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高强度建筑用钢板，按重量百分比计的成分设计为：C：0.10～0.15％，Si：0.25～0.45％，Mn：1.40～1.60％，Ni：0.04～0.06％，Ti：0.005～0.02％，Cu0.35～0.60%,S：≤0.004％,P≤0.01％，Alt:0.03～0.06％，Nb:0.03～0.05%，V：0.03～0.05%，余量为Fe及不可避免的杂质；其屈服强度≥500MPa，抗拉强度≥650MPa，延伸率≥25%，屈强比≤0.40；本发明解决现有建筑钢在屈强比、低温韧性等方面不足的问题。

Description

一种高强度建筑用钢板及其生产方法
技术领域
本发明涉及一种建筑用钢，尤其是一种高强度建筑用钢及其制备方法。
背景技术
我国建筑建设正在向高速、重载、大跨度、全焊节点、安全性高的方向发展。目前使用的建筑钢屈服强度范围一般为245～420MPa，国外也已开发和使用了高性能建筑钢品种。如美国采用高性能建筑钢，已建成了多座高性能钢桥。但是此类钢一般采用调质态交货，冲击韧性偏低。国内部分钢企正在开发高性能建筑钢品种，但目前试制产品在屈强比、低温韧性等方面水平尚有不足。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够提高建筑钢的屈强比、低温韧性的高强度建筑用钢板及其制造方法。
为达上述目的，本发明提供一种高强度建筑用钢板，按重量百分比计的成分设计为：C：0.10～0.15％，Si：0.25 ～0.45％，Mn：1.40 ～1.60％，Ni：0.04～0.06％，Ti：0.005～0.02％，Cu0.35 ～0.60%,S：≤0.004％,P≤0.01％，Alt:0.03～0.06％，Nb:0.03～0.05%，V：0.03～0.05%，余量为Fe及不可避免的杂质；其屈服强度≥500MPa，抗拉强度≥650MPa，延伸率≥25%，屈强比≤0.40。
进一步的，前述按重量百分比计的成分设计为：C：0.14％，Si：0.30％， Mn：1.5％，Ni：0.05％，Ti：0.01％，Cu：0.50%,S：0.003％,P：0.005％，Alt：0.05％，Nb：0.04 %，V：0.04%，余量为 Fe 及不可避免的杂质。
进一步的，前述按重量百分比计的成分设计为：C：0.10％，Si：0.25％，Mn：1.40％，Ni：0.04％，Ti：0.005％，Cu：0.35 %,S：0.004％,P：0.01％，Alt:0.03％，Nb:0.03%，V：0.03%，余量为Fe 及不可避免的杂质；其屈服强度：500MPa，抗拉强度：650MPa，延伸率：25%，屈强比：0.40。
进一步的，前述按重量百分比计的成分设计为 ：C：0.15％，Si：0.45％，Mn：1.60％，Ni：0.06％，Ti：0.02％，Cu：0.60%,S ：0.002％,P：0.003％，Alt:0.06％，Nb:0.05%，V：0.05%，余量为 Fe 及不可避免的杂质；余量为 Fe 及不可避免的杂质；其屈服强度：600MPa，抗拉强度：690MPa，延伸率：35%，屈强比：0.20
为达上述目的，本发明还提供一种高强度建筑用钢板的生产方法，包括以下工序：高炉铁水→脱硫预处理→转炉冶炼→LF精炼→RH精炼→板坯连铸→铸坯检验→铸坯清理→板坯加热→除鳞→轧制→快速冷却→探伤→回火→切割、取样→喷印标识→入库；其特在在于：
所述铁水脱硫处理后硫含量控制在S≤0.0010%，转炉控制P含量≤0.005%，LF进行脱硫脱氧及合金成分调整，RH抽真空处理控制气体H含量≤0.0002%，连铸控制中包温度在液相线20～30℃；
所述轧制工序采用三阶段轧制，第一段的粗轧开轧温度1100～1250℃，累计压下率≥ 55%，第二阶段精轧的开轧温度1050-1000℃，累计压下率≥65%，第三阶段温度850～950℃，累计压下率≥75%，轧制后喷水冷却至450～500℃，然后空冷至室温；
所述回火热处理工艺包括如下步骤：将材料加热至950℃~980℃奥氏体化，保温4~6小时后，以炉冷至室温退火，达到组织均匀化的目的；将材料加热至950℃ ~980℃奥氏体化，保温4~6 小时后水淬到230℃~250℃ ；将淬火后的材料保温2~6 小时后进行高温回火。
进一步的，前述高强度建筑用钢的制备方法：包括以下工序：高炉铁水→脱硫预处理→转炉冶炼→LF精炼→RH精炼→板坯连铸→铸坯检验→铸坯清理→板坯加热→除鳞→轧制→快速冷却→探伤→回火→切割、取样→喷印标识→入库；其特在在于：
所述铁水脱硫处理后硫含量控制在S：0.0010%，转炉控制P：0.005%，LF进行脱硫脱氧及合金成分调整，RH抽真空处理控制气体H：0.0002%，连铸控制中包温度在液相线20℃；
所述轧制工序采用三阶段轧制，第一段的粗轧开轧温度1100℃，累计压下率：55%，第二阶段精轧的开轧温度1050℃，累计压下率：65%，第三阶段温度850℃，累计压下率：75%，轧制后喷水冷却至450℃，然后空冷至室温；
所述回火热处理工艺包括如下步骤：将材料加热至950℃℃奥氏体化，保温4小时后，以炉冷至室温退火，达到组织均匀化的目的；将材料加热至950℃℃奥氏体化，保温4 小时后水淬到230℃ ；将淬火后的材料保温2 小时后进行高温回火。
进一步的，前述高强度建筑用钢的制备方法：包括以下工序：高炉铁水→脱硫预处理→转炉冶炼→LF精炼→RH精炼→板坯连铸→铸坯检验→铸坯清理→板坯加热→除鳞→轧制→快速冷却→探伤→回火→切割、取样→喷印标识→入库；其特在在于：
所述铁水脱硫处理后硫含量控制在S：0.0009%，转炉控制P：0.004%，LF进行脱硫脱氧及合金成分调整，RH抽真空处理控制气体H含量0.0001%，连铸控制中包温度在液相线25℃；
所述轧制工序采用三阶段轧制，第一段的粗轧开轧温度1200℃，累计压下率：60%，第二阶段精轧的开轧温度1080℃，累计压下率70%，第三阶段温度900℃，累计压下率80%，轧制后喷水冷却至480℃，然后空冷至室温；
所述回火热处理工艺包括如下步骤：将材料加热至960℃奥氏体化，保温5小时后，以炉冷至室温退火，达到组织均匀化的目的；将材料加热至960℃奥氏体化，保温5小时后水淬到240℃；将淬火后的材料保温5小时后进行高温回火。
进一步的，前述高强度建筑用钢的制备方法：包括以下工序：高炉铁水→脱硫预处理→转炉冶炼→LF精炼→RH精炼→板坯连铸→铸坯检验→铸坯清理→板坯加热→除鳞→轧制→快速冷却→探伤→回火→切割、取样→喷印标识→入库；其特在在于：
所述铁水脱硫处理后硫含量控制在S：0.0008%，转炉控制P：0.003%，LF进行脱硫脱氧及合金成分调整，RH抽真空处理控制气体H：0.00009%，连铸控制中包温度在液相线30℃；
所述轧制工序采用三阶段轧制，第一段的粗轧开轧温度1250℃，累计压下率65%，第二阶段精轧的开轧温度1080℃，累计压下率：75%，第三阶段温度950℃，累计压下率85%，轧制后喷水冷却至500℃，然后空冷至室温；
所述回火热处理工艺包括如下步骤：将材料加热至980℃奥氏体化，保温6小时后，以炉冷至室温退火，达到组织均匀化的目的；将材料加热至980℃奥氏体化，保温6小时后水淬到250℃ ；将淬火后的材料保温6小时后进行高温回火。
本发明的有益效果是：钢具有优良的力学性能，尤其是其低温韧性；同时具有良好屈强比、低温韧性，明显提高了钢力学性能。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的详细描述，但该实施例不应理解为对本发明的限制。
实施例1
本发明高强度建筑用钢板，按重量百分比计的成分设计为：C：0.10％，Si：0.25％，Mn：1.40％，Ni：0.04％，Ti：0.005％，Cu：0.35 %,S：0.004％,P：0.01％，Alt:0.03％，Nb:0.03%，V：0.03%，余量为Fe 及不可避免的杂质；其屈服强度：500MPa，抗拉强度：650MPa，延伸率：25%，屈强比：0.40。
本发明高强度建筑用钢的制备方法：包括以下工序：高炉铁水→脱硫预处理→转炉冶炼→LF精炼→RH精炼→板坯连铸→铸坯检验→铸坯清理→板坯加热→除鳞→轧制→快速冷却→探伤→回火→切割、取样→喷印标识→入库；铁水脱硫处理后硫含量控制在S：0.0010%，转炉控制P：0.005%，LF进行脱硫脱氧及合金成分调整，RH抽真空处理控制气体H：0.0002%，连铸控制中包温度在液相线20℃；轧制工序采用三阶段轧制，第一段的粗轧开轧温度1100℃，累计压下率：55%，第二阶段精轧的开轧温度1050℃，累计压下率：65%，第三阶段温度850℃，累计压下率：75%，轧制后喷水冷却至450℃，然后空冷至室温；回火热处理工艺包括如下步骤：将材料加热至950℃℃奥氏体化，保温4小时后，以炉冷至室温退火，达到组织均匀化的目的；将材料加热至950℃℃奥氏体化，保温4 小时后水淬到230℃ ；将淬火后的材料保温2 小时后进行高温回火。
实施例2
本发明高强度建筑用钢板，按重量百分比计的成分设计为：C ：0.14％，Si ：0.30％，Mn：1.5％， Ni：0.05％，Ti：0.01％，Cu：0.50%,S：0.003％，P：0.005％，Alt：0.05％，Nb：0.04 %，V：0.04%，余量为Fe及不可避免的杂质；其屈服强度：550MPa，抗拉强度：650MPa，延伸率：30%，屈强比：0.30。
本发明高强度建筑用钢板的制备方法，包括以下工序：高炉铁水→脱硫预处理→转炉冶炼→LF精炼→RH精炼→板坯连铸→铸坯检验→铸坯清理→板坯加热→除鳞→轧制→快速冷却→探伤→回火→切割、取样→喷印标识→入库；所述铁水脱硫处理后硫含量控制在S：0.0009%，转炉控制P：0.004%，LF进行脱硫脱氧及合金成分调整，RH抽真空处理控制气体H含量0.0001%，连铸控制中包温度在液相线25℃；轧制工序采用三阶段轧制，第一段的粗轧开轧温度1200℃，累计压下率：60%，第二阶段精轧的开轧温度1080℃，累计压下率70%，第三阶段温度900℃，累计压下率80%，轧制后喷水冷却至480℃，然后空冷至室温；回火热处理工艺包括如下步骤：将材料加热至960℃奥氏体化，保温5小时后，以炉冷至室温退火，达到组织均匀化的目的；将材料加热至960℃奥氏体化，保温5小时后水淬到240℃ ；将淬火后的材料保温5小时后进行高温回火。
实施例3
本发明高强度建筑用钢板，按重量百分比计的成分设计为 ：C：0.15％，Si：0.45％，Mn：1.60％，Ni：0.06％，Ti：0.02％，Cu：0.60%,S ：0.002％,P：0.003％，Alt:0.06％，Nb:0.05%，V：0.05%，余量为 Fe 及不可避免的杂质；余量为 Fe 及不可避免的杂质；其屈服强度：600MPa，抗拉强度：690MPa，延伸率：35%，屈强比：0.20。
本发明高强度建筑用钢板的制备方法，包括以下工序：高炉铁水→脱硫预处理→转炉冶炼→LF精炼→RH精炼→板坯连铸→铸坯检验→铸坯清理→板坯加热→除鳞→轧制→快速冷却→探伤→回火→切割、取样→喷印标识→入库；铁水脱硫处理后硫含量控制在S：0.0008%，转炉控制P：0.003%，LF进行脱硫脱氧及合金成分调整，RH抽真空处理控制气体H：0.00009%，连铸控制中包温度在液相线30℃；轧制工序采用三阶段轧制，第一段的粗轧开轧温度1250℃，累计压下率65%，第二阶段精轧的开轧温度1080℃，累计压下率：75%，第三阶段温度950℃，累计压下率85%，轧制后喷水冷却至500℃，然后空冷至室温；回火热处理工艺包括如下步骤：将材料加热至980℃奥氏体化，保温6小时后，以炉冷至室温退火，达到组织均匀化的目的；将材料加热至980℃奥氏体化，保温6 小时后水淬到250℃ ；将淬火后的材料保温6小时后进行高温回火。

Claims (8)

1.一种高强度建筑用钢板，其特征在于，按重量百分比计的成分设计为：C：0.10～0.15％，Si：0.25 ～0.45％，Mn：1.40 ～1.60％，Ni：0.04～0.06％，Ti：0.005～0.02％，Cu0.35 ～0.60%,S：≤0.004％,P≤0.01％，Alt:0.03～0.06％，Nb:0.03～0.05%，V：0.03～0.05%，余量为Fe及不可避免的杂质；其屈服强度≥500MPa，抗拉强度≥650MPa，延伸率≥25%，屈强比≤0.40。
2. 根据权利要求1所述的高强度建筑用钢板，其特征在于，按重量百分比计的成分设计为：C：0.14％，Si：0.30％， Mn：1.5％，Ni：0.05％，Ti：0.01％，Cu：0.50%,S：0.003％,P：0.005％，Alt：0.05％，Nb：0.04 %，V：0.04%，余量为 Fe 及不可避免的杂质。
3. 根据权利要求1所述的高强度建筑用钢板，其特征在于，按重量百分比计的成分设计为：C：0.10％，Si：0.25％，Mn：1.40％，Ni：0.04％，Ti：0.005％，Cu：0.35 %,S：0.004％,P：0.01％，Alt:0.03％，Nb:0.03%，V：0.03%，余量为Fe 及不可避免的杂质；其屈服强度：500MPa，抗拉强度：650MPa，延伸率：25%，屈强比：0.40。
4.根据权利要求1所述的高强度建筑用钢板，其特征在于，按重量百分比计的成分设计为 ：C：0.15％，Si：0.45％，Mn：1.60％，Ni：0.06％，Ti：0.02％，Cu：0.60%,S ：0.002％,P：0.003％，Alt:0.06％，Nb:0.05%，V：0.05%，余量为 Fe 及不可避免的杂质；余量为 Fe 及不可避免的杂质；其屈服强度：600MPa，抗拉强度：690MPa，延伸率：35%，屈强比：0.20。
5.根据权利要求1所述高强度建筑用钢的制备方法，包括以下工序：高炉铁水→脱硫预处理→转炉冶炼→LF精炼→RH精炼→板坯连铸→铸坯检验→铸坯清理→板坯加热→除鳞→轧制→快速冷却→探伤→回火→切割、取样→喷印标识→入库；其特在在于：
所述铁水脱硫处理后硫含量控制在S≤0.0010%，转炉控制P含量≤0.005%，LF进行脱硫脱氧及合金成分调整，RH抽真空处理控制气体H含量≤0.0002%，连铸控制中包温度在液相线20～30℃；
所述轧制工序采用三阶段轧制，第一段的粗轧开轧温度1100～1250℃，累计压下率≥ 55%，第二阶段精轧的开轧温度1050-1000℃，累计压下率≥65%，第三阶段温度850～950℃，累计压下率≥75%，轧制后喷水冷却至450～500℃，然后空冷至室温；
所述回火热处理工艺包括如下步骤：将材料加热至950℃~980℃奥氏体化，保温4~6小时后，以炉冷至室温退火，达到组织均匀化的目的；将材料加热至950℃ ~980℃奥氏体化，保温4~6 小时后水淬到230℃~250℃ ；将淬火后的材料保温2~6 小时后进行高温回火。
6.根据权利要求5所述高强度建筑用钢的制备方法：其特征在于：包括以下工序：高炉铁水→脱硫预处理→转炉冶炼→LF精炼→RH精炼→板坯连铸→铸坯检验→铸坯清理→板坯加热→除鳞→轧制→快速冷却→探伤→回火→切割、取样→喷印标识→入库；其特在在于：
所述铁水脱硫处理后硫含量控制在S：0.0010%，转炉控制P：0.005%，LF进行脱硫脱氧及合金成分调整，RH抽真空处理控制气体H：0.0002%，连铸控制中包温度在液相线20℃；
所述轧制工序采用三阶段轧制，第一段的粗轧开轧温度1100℃，累计压下率：55%，第二阶段精轧的开轧温度1050℃，累计压下率：65%，第三阶段温度850℃，累计压下率：75%，轧制后喷水冷却至450℃，然后空冷至室温；
所述回火热处理工艺包括如下步骤：将材料加热至950℃℃奥氏体化，保温4小时后，以炉冷至室温退火，达到组织均匀化的目的；将材料加热至950℃℃奥氏体化，保温4 小时后水淬到230℃ ；将淬火后的材料保温2 小时后进行高温回火。
7.根据权利要求5所述高强度建筑用钢的制备方法：其特征在于：包括以下工序：高炉铁水→脱硫预处理→转炉冶炼→LF精炼→RH精炼→板坯连铸→铸坯检验→铸坯清理→板坯加热→除鳞→轧制→快速冷却→探伤→回火→切割、取样→喷印标识→入库；其特在在于：
所述铁水脱硫处理后硫含量控制在S：0.0009%，转炉控制P：0.004%，LF进行脱硫脱氧及合金成分调整，RH抽真空处理控制气体H含量0.0001%，连铸控制中包温度在液相线25℃；
所述轧制工序采用三阶段轧制，第一段的粗轧开轧温度1200℃，累计压下率：60%，第二阶段精轧的开轧温度1080℃，累计压下率70%，第三阶段温度900℃，累计压下率80%，轧制后喷水冷却至480℃，然后空冷至室温；
所述回火热处理工艺包括如下步骤：将材料加热至960℃奥氏体化，保温5小时后，以炉冷至室温退火，达到组织均匀化的目的；将材料加热至960℃奥氏体化，保温5小时后水淬到240℃；将淬火后的材料保温5小时后进行高温回火。
8.根据权利要求5所述高强度建筑用钢的制备方法：其特征在于：包括以下工序：高炉铁水→脱硫预处理→转炉冶炼→LF精炼→RH精炼→板坯连铸→铸坯检验→铸坯清理→板坯加热→除鳞→轧制→快速冷却→探伤→回火→切割、取样→喷印标识→入库；其特在在于：
所述铁水脱硫处理后硫含量控制在S：0.0008%，转炉控制P：0.003%，LF进行脱硫脱氧及合金成分调整，RH抽真空处理控制气体H：0.00009%，连铸控制中包温度在液相线30℃；
所述轧制工序采用三阶段轧制，第一段的粗轧开轧温度1250℃，累计压下率65%，第二阶段精轧的开轧温度1080℃，累计压下率：75%，第三阶段温度950℃，累计压下率85%，轧制后喷水冷却至500℃，然后空冷至室温；
所述回火热处理工艺包括如下步骤：将材料加热至980℃奥氏体化，保温6小时后，以炉冷至室温退火，达到组织均匀化的目的；将材料加热至980℃奥氏体化，保温6小时后水淬到250℃ ；将淬火后的材料保温6小时后进行高温回火。
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