CN102839323A - 一种建筑结构用钢及其生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种建筑结构用钢及其生产方法，冶炼过程成分组成为：C0.012-0.015%，Si0.018-0.022%，Mn0.50-0.60%，P≤0.025%，S≤0.015%，N0.0024-0.0026%，Nb0.010-0.020%，Ti0.025-0.045%，残余元素Cu、Ni、Cr分别≤0.10%，V≤0.008%，Mo≤0.050%；控制焊接碳当量及钢水中氧和夹杂物。轧制过程合理制定温度制度，科学分配粗轧和精轧各机架与各道次的轧制力，控制上下层流冷却的给水量。本发明热轧带钢屈服强度达到440MPa，抗拉强度530MPa，延伸率达到32%，低温韧性、焊接性能及其他各项性能指标均达到标准要求。尤其可显著降低生产成本，使吨钢的生产成本由3580元减少至3490元。

Description

一种建筑结构用钢及其生产方法

技术领域

本发明属于钢铁生产工艺领域，具体涉及一种建筑及结构用钢及其生产方法。

背景技术

对于建筑、结构用钢性能要求，其强度必须达到设计负荷，低温韧性足以防止结构中的脆性断裂，同时能确保得到具有良好力学性能的无缺陷焊接接头的焊接性能。

例如，用于冷轧后进行热镀锌，并用于建筑结构的用钢来说，用户大多要求热轧产品屈服强度大于340MPa，抗拉强度大于470 MPa，且钢中必须含有Nb、Ti，同时要求冷轧后具有良好的镀锌效果及焊接性能。

目前，国内尚无相似的钢种。而目前该类钢种虽然强度指标完全可以达到用户要求，但从现有的炼钢及热轧工艺来说，屈服强度属于浪费资源，将直接增加生产成本，而抗拉强度则再降低的空间不大，因此如何突破现有工艺的瓶颈，生产出既能保证用户使用需要，又能降低生产成本的建筑结构用钢，已经成为亟待解决的又一难题。

发明内容

本发明的目的旨在通过合理的工艺设计和参数选择，从而提供一种可降低生产成本，具有高强度、良好的低温韧性和焊接性能的建筑结构用钢及其生产方法。

为此，本发明采取了如下解决方案：

一种建筑结构用钢，其成分的重量百分比含量为：

C0.012%-0.015%，Si0.018%-0.022%，Mn0.50%-0.60%，P≤0.025%，S≤0.015%，N0.0024%-0.0026%，Nb0.010%-0.020%，Ti 0.025%-0.045%，余为铁和残余元素；

残余元素控制在Cu、Ni、Cr分别≤0.10%，V≤0.008%，Mo≤0.050%。

一种建筑结构用钢的生产方法，其特征在于：

1、碳当量Cd控制：

Cd=C+1/6Mn+1/5Cr+1/15Ni+1/4 Mo+1/5V+1/24Si+1/2P+1/13Cu=0.22-0.28；

2、氧和夹杂物控制：

a、采用挡渣出钢；

b、出钢时向钢包表面加入渣改质剂；

c、采用高粘度保护渣；

d、控制钢包中［O］浓度和纯脱气时间；

3、轧制工艺控制：

a、温度控制制度：

钢坯加热温度1230-1270℃；

粗轧入口温度1060-1100℃，出口温度1030-1070℃；

精轧入口温度1020-1060℃，出口温度860-900℃；

卷取温度610-650℃；

b、轧制力分配制度：

表中：R1-1、R1-2、R1-3分别表示第1架粗轧机第1、2、3道次；R2-1、R2-2、R2-3分别表示第2架粗轧机第1、2、3道次。F1、F2、F3、F4、F5、F6、F7分别表示第1、2、3、4、5、6、7架精轧机。

c、冷却方式：

采用层流冷却方式，上、下各投入6组，上、下冷却水流量分别控制在3010-3030m³/h。

本发明的有益效果为：

本发明通过合理的工艺设计和科学的参数选择，轧后热轧带钢屈服强度达到440MPa，抗拉强度530 MPa，延伸率达到32%，低温韧性、焊接性能及其他各项性能指标均达到标准要求，完全可满足用户需要。尤其是本发明在不改变现有工艺布置的前提下，可显著降低生产成本，使吨钢的生产成本由3580元减少至3490元，具有显著的经济效益。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明作进一步说明。

实施例1：

来料坯厚200mm，热卷成品厚度3.5 mm。

建筑结构用钢成分的重量百分比含量为：

C0.12%，Si0.022%，Mn0.60%，P0.015%，S0.009%，N0.0035%，Nb0.013%，Ti 0.042%，Cu0.02%，Ni0.03%，Cr0.008%，V0.004%，Mo0.010%，余为铁和微量杂质。

建筑结构用钢的具体生产方法是：

1、焊接碳当量Cd控制：

Cd= C+1/6Mn+1/5Cr+1/15Ni+1/4 Mo+1/5V+1/24Si+1/2P+1/13Cu

=0.12+0.1+0.0016+0.002+0.0025+0.0008+0.0009+0.0075+0.0015=0.2368

2、氧和夹杂物控制：

a、采用挡渣出钢，渣厚小于100mm；

b、出钢时向钢包表面加入渣改质剂，对于过氧化的罐次每罐50kg；

c、采用高粘度保护渣；

d、控制钢包中［O］浓度和纯脱气时间，纯脱气时间保证16min，控制钢包中游离氧小于5ppm。

3、轧制工艺控制：

（1）、温度控制制度：

钢坯加热温度1230℃；

粗轧入口温度1060℃，出口温度1031℃；

精轧入口温度1022℃，出口温度865℃；

卷取温度615℃。

（2）、轧制力分配制度：

表中：R1-1、R1-2、R1-3分别表示第1架粗轧机第1、2、3道次；R2-1、R2-2、R2-3分别表示第2架粗轧机第1、2、3道次。F1、F2、F3、F4、F5、F6、F7分别表示第1、2、3、4、5、6、7架精轧机。

（2）、冷却方式：

采用层流冷却方式，上、下各投入6组，上、下冷却水流量分别控制在3010m³/h。

实施例2：

来料坯厚200mm，热卷成品厚度4.0 mm。

建筑结构用钢成分的重量百分比含量为：

C0.14%，Si0.020%，Mn0.55%，P0.009%，S0.007%，N0.0025%，Nb0.018%，Ti0.035%，Cu0.05%，Ni0.06%，Cr0.003%，V0.002%，Mo0.030%，余为铁和微量杂质。

建筑结构用钢的具体生产方法是：

1、焊接碳当量Cd控制：

Cd= C+1/6Mn+1/5Cr+1/15Ni+1/4 Mo+1/5V+1/24Si+1/2P+1/13Cu

 =0.14+0.0917+0.0006+0.004+0.0075+0.0004+0.0008+0.0045+0.0038=0.2533

2、氧和夹杂物控制：

a、采用挡渣出钢, 渣厚小于100mm；

b、出钢时向钢包表面加入渣改质剂, 对于过氧化的罐次每罐50kg；

c、采用高粘度保护渣；

d、控制钢包中［O］浓度和纯脱气时间, 纯脱气时间保证16min，控制钢包中游离氧小于5ppm。

3、轧制工艺控制：

（1）、温度控制制度：

钢坯加热温度1260℃；

粗轧入口温度1080℃，出口温度1050℃；

精轧入口温度1035℃，出口温度880℃；

卷取温度640℃。

（2）、轧制力分配制度：

表中：R1-1、R1-2、R1-3分别表示第1架粗轧机第1、2、3道次；R2-1、R2-2、R2-3分别表示第2架粗轧机第1、2、3道次。F1、F2、F3、F4、F5、F6、F7分别表示第1、2、3、4、5、6、7架精轧机。

（3）、冷却方式：

采用层流冷却方式，上、下各投入6组，上、下冷却水流量分别控制在3024m³/h。

Claims (2)

1.一种建筑结构用钢，其特征在于：

其成分的重量百分比含量为：

C0.012-0.015%，Si0.018-0.022%，Mn0.50-0.60%，P≤0.025%，S≤0.015%，N0.0024-0.0026%，Nb0.010-0.020%，Ti 0.025-0.045%，余为铁和残余元素；

残余元素控制在Cu、Ni、Cr分别≤0.10%，V≤0.008%，Mo≤0.050%。

2.一种如权利要求1所述建筑结构用钢的生产方法，其特征在于：

（1）、碳当量Cd控制：

Cd=C+1/6Mn+1/5Cr+1/15Ni+1/4 Mo+1/5V+1/24Si+1/2P+1/13Cu=0.22-0.28；

（2）、氧和夹杂物控制：

a、采用挡渣出钢；

b、出钢时向钢包表面加入渣改质剂；

c、采用高粘度保护渣；

d、控制钢包中［O］浓度和纯脱气时间；

（3）、轧制工艺控制：

a、温度控制制度：

钢坯加热温度1230-1270℃；

粗轧入口温度1060-1100℃，出口温度1030-1070℃；

精轧入口温度1020-1060℃，出口温度860-900℃；

卷取温度610-650℃；

b、轧制力分配制度：

；

c、冷却方式：

采用层流冷却方式，上、下各投入6组，上、下冷却水流量分别控制在3010-3030m³/h。