CN116891981A - 一种采用异型坯生产具有优良耐腐蚀性能的热轧h型钢的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种采用异型坯生产具有优良耐腐蚀性能的热轧H型钢的方法，其中热轧H型钢的化学成分按质量百分比计为：C 0.14％～0.15％、Si 0.45％～0.50％、Mn 1.50％～1.80％、P≤0.025％、S≤0.025％、Nb 0.030～0.035％、V 0.05％～0.06％，其余为Fe和不可避免的杂质；提供的方法包括以下工艺：异型坯加热、粗轧、精轧、冷却；本发明生产的热轧H型钢在周期浸润试验中72h的腐蚀失重率均在1.55g/m2/h以下，因此具有优良的耐腐蚀性能。
Description
技术领域
本发明属于钢铁生产技术领域，具体涉及一种采用异型坯生产具有优良耐腐蚀性能的热轧H型钢的方法。
背景技术
随着技术的不断发展和进步，风电结构用钢的材质和工艺也在不断升级和优化，能够更好地满足不同类型风力发电机组的需求。例如，高强度钢、耐腐蚀钢、高温合金钢等材料的应用，可以进一步提高风电机组的效率和稳定性。申请人已经提交的专利文献(专利申请号202310248555.7，以下称文献1)已经生产一种风电结构用H型钢，其具有良好的综合力学性能，尤其是具有良好的低温冲击韧性。然而，该文献1的实施例1-4生产的风电结构用H型钢在周期浸润试验中72h的腐蚀失重率均在1.65g/m2/h以上，其耐腐蚀性能尚有进一步提升的需求。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明一个方面提供一种采用异型坯生产具有优良耐腐蚀性能的热轧H型钢的方法，其中所述热轧H型钢的化学成分按质量百分比计为：C0.14％～0.15％、Si 0.45％～0.50％、Mn 1.50％～1.80％、P≤0.025％、S≤0.025％、Nb0.030～0.035％、V 0.05％～0.06％，其余为Fe和不可避免的杂质；
所述热轧H型钢在周期浸润试验中72h的腐蚀失重率均在1.55g/m2/h以下；
所述热轧H型钢的生产方法包括以下工艺：异型坯加热、粗轧、精轧、冷却；其中：
在所述异型坯加热工艺中，保证加热炉内为还原性气氛，预热段温度≤890℃，加热一段≤1050℃，加热二段温度控制在1100-1200℃，均热段温度控制在1200-1230℃，总加热时间为2.5-3h；
在所述粗轧和精轧工艺中，加热后的异型坯进BD1之前进行高压水除鳞，去除异型坯表面的氧化铁皮以保证成品的表面光滑，BD1开坯机开轧温度为1150-1180℃，轧制5道次，压下率≥50％；CCS万能轧机开轧温度为950-1000℃，轧制7道次，进行控温轧制，终轧温度为850-880℃；
在所述冷却工艺中，将轧制后获得的成品H型钢密排上冷床进行冷却，上冷床温度≥800℃。
在一些实施方式中，所述异型坯通过以下步骤获得：转炉、LF精炼、异型坯连铸；其中：
在转炉中，终渣碱度按3.0控制，终点控制目标C≥0.04％，T≥1630℃，采用SiMn、MnFe脱氧合金化，终脱氧采用有Al脱氧，在出钢过程中加入白灰，出钢挡渣；
在LF精炼中，精炼白渣操作，每次抬起电极后蘸渣样，根据炉渣颜色补加硅钙钡，根据炉渣黏度补加白灰，终渣要求白渣；全程进行吹Ar操作，根据转炉钢水成份及温度进行脱硫、成份微调及升温操作，脱硫后S≤0.030％，精炼后期加入铌铁和钒铁，加入后保证Nb0.030～0.035％、V 0.05％～0.06％，保证软吹时间大于13min；
在异型坯连铸中，全程采用保护浇注，过热度≤30℃，采用弱冷制度，入拉矫机前，铸坯腹板目标温度≥870℃，铸坯翼缘目标温度≥840℃，R角温度控制为≥940℃，采用恒拉速操作，拉速控制在0.8m/min-1.1m/min，连铸坯切割后及时下线堆垛缓冷，缓冷时间大于48小时。
在一些实施方式中，所述成品H型钢的尺寸为H700mm×300mm×13mm×24mm。
本发明另一方面提供一种具有优良耐腐蚀性能的热轧H型钢，其由上述的方法生产获得。
在一些实施方式中，所述的具有优良耐腐蚀性能的热轧H型钢在周期浸润试验中72h的腐蚀失重率均在1.55g/m2/h以下。
本发明的优点在于：本发明提供一种采用异型坯生产具有优良耐腐蚀性能的热轧H型钢的方法，其中控制热轧H型钢的化学成分含量以及连铸坯加热、控制轧制和冷却工艺条件，能够在保证或者进一步优化热轧H型钢的强度性能的前提下，进一步提高热轧H型钢的耐腐蚀性能。本发明提供的具有优良耐腐蚀性能的热轧H型钢在周期浸润试验中72h的腐蚀失重率均在1.55g/m2/h以下，显著低于上述文献1公开的风电结构用H型钢的腐蚀失重率，因此本发明的热轧H型钢更加适合于条件更加苛刻的环境中。
具体实施方式
以下通过具体实施例详细说明本发明的内容，实施例旨在有助于理解本发明，而不在于限制本发明的内容。
实施例1：异型坯的生产
该实施例中异型坯的生产方法包括以下步骤：转炉、LF精炼、异型坯连铸、铸坯堆垛缓冷；其中：
复吹转炉冶炼，终渣碱度按3.0控制，终点控制目标C≥0.04％，T≥1630℃，采用SiMn、MnFe脱氧合金化，终脱氧采用有Al脱氧，在出钢过程中加入白灰，出钢挡渣；
精炼白渣操作，每次抬起电极后蘸渣样，根据炉渣颜色补加硅钙钡，根据炉渣黏度补加白灰，终渣要求白渣；全程进行吹Ar操作，根据转炉钢水成份及温度进行脱硫、成份微调及升温操作，脱硫后S≤0.030％，成分含量为C 0.14％～0.15％、Si 0.45％～0.50％、Mn1.50％～1.80％、P≤0.025％、S≤0.025％，升温后温度T≥1570℃；精炼后期加入铌铁和钒铁，加入后保证Nb 0.030～0.035％、V 0.05％～0.06％，保证软吹时间大于13min；
全程采用保护浇注，过热度约28℃，采用弱冷制度，入拉矫机前，铸坯腹板目标温度约870℃，铸坯翼缘目标温度约845℃，R角温度控制为约945℃，采用恒拉速操作，拉速控制在约1.0 m/min，连铸坯切割后及时下线堆垛缓冷，缓冷时间大于48小时，得到异型坯，用于以下实施例中轧制生产H型钢。
实施例2-5：热轧H型钢的生产
该实施例2-5采用上述实施例1生产的异型坯轧制生产H型钢，其包括以下工艺步骤：异型坯加热、粗轧、精轧、冷却；其中实施例2-5采用的异型坯的化学成分及百分含量如下表1所示；各工艺步骤的操作如下：
异型坯加热时保证加热炉内为还原性气氛，预热段温度≤890℃，加热一段≤1050℃，加热二段温度控制在1100-1200℃，均热段温度控制在1200-1230℃，总加热时间为2.5-3h；
加热后的异型坯进BD1之前进行高压水除鳞，去除异型坯表面的氧化铁皮以保证成品的表面光滑；BD1开坯机开轧温度为1150-1180℃，轧制5道次，压下率≥50％；CCS万能轧机开轧温度为950-1000℃，轧制7道次，进行控温轧制，终轧温度为850-880℃；
将成品H型钢密排上冷床进行冷却，上冷床温度≥800℃，获得热轧H型钢，成品H型钢的尺寸为H700mm×300mm×13mm×24mm。
表1：实施例2-5采用的异型坯的化学成分(质量百分比)
| 实施例 | C | Si | Mn | P | S | Nb | V |
| 2 | 0.14 | 0.45 | 1.53 | 0.022 | 0.021 | 0.035 | 0.06 |
| 3 | 0.15 | 0.47 | 1.74 | 0.021 | 0.025 | 0.031 | 0.05 |
| 4 | 0.14 | 0.49 | 1.80 | 0.022 | 0.021 | 0.030 | 0.06 |
| 5 | 0.15 | 0.50 | 1.50 | 0.024 | 0.022 | 0.034 | 0.05 |
对实施例2-5的热轧H型钢进行常规力学性能、冲击性能检验，结果如下表2所示。
表2：实施例2-5的热轧H型钢的力学性能和冲击性能检验结果
| 实施例 | Rel/MPa | Rm/MPa | A/％ | -40℃冲击KV2/J |
| 2 | 466 | 635 | 29.0 | 193 |
| 3 | 461 | 646 | 29.5 | 186 |
| 4 | 464 | 639 | 31.0 | 187 |
| 5 | 468 | 647 | 33.5 | 198 |
对实施例2-5的热轧H型钢进行耐大气腐蚀性能检测，结果如下表3所示。其中采用周期浸润试验测量试样的耐腐蚀性能，实验在Fl-65型干湿周期浸润腐蚀试验机内进行，并采用TB/T 2375-1993标准。可见实施例2-5生产的热轧H型钢在周期浸润试验中72h的腐蚀失重率均在1.55g/m2/h以下，均明显低于上述文献1中实施例1-4生产的钢板的腐蚀失重率，表明实施例2-5生产的桥梁用钢具有优良的耐腐蚀性能。
表3：各实施例生产的热轧H型钢的耐腐蚀性能
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种采用异型坯生产具有优良耐腐蚀性能的热轧H型钢的方法，其特征在于，所述热轧H型钢的化学成分按质量百分比计为：C 0.14％～0.15％、Si 0.45％～0.50％、Mn1.50％～1.80％、P≤0.025％、S≤0.025％、Nb 0.030～0.035％、V 0.05％～0.06％，其余为Fe和不可避免的杂质；
所述热轧H型钢在周期浸润试验中72h的腐蚀失重率均在1.55g/m2/h以下；
所述热轧H型钢的生产方法包括以下工艺：异型坯加热、粗轧、精轧、冷却；其中：
在所述异型坯加热工艺中，保证加热炉内为还原性气氛，预热段温度≤890℃，加热一段≤1050℃，加热二段温度控制在1100-1200℃，均热段温度控制在1200-1230℃，总加热时间为2.5-3h；
在所述粗轧和精轧工艺中，加热后的异型坯进BD1之前进行高压水除鳞，去除异型坯表面的氧化铁皮以保证成品的表面光滑，BD1开坯机开轧温度为1150-1180℃，轧制5道次，压下率≥50％；CCS万能轧机开轧温度为950-1000℃，轧制7道次，进行控温轧制，终轧温度为850-880℃；
在所述冷却工艺中，将轧制后获得的成品H型钢密排上冷床进行冷却，上冷床温度≥800℃。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述异型坯通过以下步骤获得：转炉、LF精炼、异型坯连铸；其中：
在转炉中，终渣碱度按3.0控制，终点控制目标C≥0.04％，T≥1630℃，采用SiMn、MnFe脱氧合金化，终脱氧采用有Al脱氧，在出钢过程中加入白灰，出钢挡渣；
在LF精炼中，精炼白渣操作，每次抬起电极后蘸渣样，根据炉渣颜色补加硅钙钡，根据炉渣黏度补加白灰，终渣要求白渣；全程进行吹Ar操作，根据转炉钢水成份及温度进行脱硫、成份微调及升温操作，脱硫后S≤0.030％，精炼后期加入铌铁和钒铁，加入后保证Nb0.030～0.035％、V 0.05％～0.06％，保证软吹时间大于13min；
在异型坯连铸中，全程采用保护浇注，过热度≤30℃，采用弱冷制度，入拉矫机前，铸坯腹板目标温度≥870℃，铸坯翼缘目标温度≥840℃，R角温度控制为≥940℃，采用恒拉速操作，拉速控制在0.8m/min-1.2m/min，连铸坯切割后及时下线堆垛缓冷，缓冷时间大于48小时。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述成品H型钢的尺寸为H700mm×300mm×13mm×24mm。
4.一种具有优良耐腐蚀性能的热轧H型钢，其由权利要求1-3中任一项所述的方法生产获得。
5.根据权利要求4所述的具有优良耐腐蚀性能的热轧H型钢，其在周期浸润试验中72h的腐蚀失重率均在1.55g/m2/h以下。
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2023
- 2023-06-15 CN CN202310711711.9A patent/CN116891981A/zh active Pending
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