CN104789857A - 一种低成本235MPa级低温热轧H型钢及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种低成本235MPa级低温热轧H型钢及其制备方法，包括冶炼工艺和轧制工艺，所述H型钢化学成分及其重量百分比含量为：C0.12～0.17％，Si0.15～0.30％，Mn0.50～0.70％，P≤0.03％，S≤0.030％，Alt≥0.020％，其余为Fe，该H型钢抗拉强度370MPa～500MPa，屈服强度≥235MPa，延伸率≥30％，0℃低温冲击≥100J，-20℃低温冲击≥40J。

Description

一种低成本235MPa级低温热轧H型钢及其制备方法

技术领域

本发明属于冶金技术领域，涉及一种采用矩形坯生产低成本235MPa级低温热轧H型钢及其制备方法。

背景技术

我国西北地区冬季气温寒冷，普材Q235结构用钢对冲击韧性的要求需要达到0℃左右。中国发明申请专利CN103834860A中化学成分中通过添加元素Nb0.015-0.035％、Ti0.005-0.030％以达到低温韧性要求，同时合金元素的加入提高了冶炼成本。中国发明申请专利CN103834861A中化学成分中通过添加元素Nb0.020-0.035％、Ti0.005-0.025％、Mn1.05-1.30％以达到低温韧性要求，同时合金元素的加入提高了冶炼成本。国内其它发明专利在耐低温热轧H型钢方面主要为强度为Q345MPa级别以上。国内在H型钢钢结构的使用上，普材的Q235MPa使用更为普遍。

发明内容

本发明涉及一种矩形坯生产低成本Q235MPa级低温热轧用H型钢，包括冶炼工艺和轧制工艺。提供一种低成本热轧H型钢及其生产工艺，本发明产品合理设计成分、除添加硅、锰外不添加其他合金，并通过优化生产工艺方法使其力学性能达到低温冲击要求，又能以最简便、高效的方法生产和制造，降低了生产成本。

为达上述目的，本发明一种低成本235MPa级低温热轧H型钢，所述H型钢化学成分及其重量百分比含量为：C 0.12～0.17％，Si 0.15～0.30％，Mn 0.50～0.70％，P≤0.03％，S≤0.030％，Alt≥0.020％，其余为Fe。

其中所述H型钢的抗拉强度为370MPa～500MPa，屈服强度≥235MPa，延伸率≥30％，0℃低温冲击≥100J，-20℃低温冲击≥40J。

一种制备所述的低成本235MPa级低温热轧H型钢的方法，包括如下步骤：铁水预处理、100t转炉、炉外精炼、矩形坯连铸、加热、BD开坯、CCS万能轧制。

其中各步骤的参数为：冶炼时转炉终点控制C的重量百分比≥0.03％，P的重量百分比≤0.025％，控制出钢温度大于1640℃；采用硅锰和锰铁脱氧合金化，有铝终脱氧；精炼白渣操作；连铸液相线温度：TL＝1516℃；钢水过热度ΔT≤30℃；采用恒拉速操作，轧制开轧温度1150±50℃，BD开坯后，CCS万能轧机进行轧制，CCS终轧机前温度880℃～930℃。

其中精炼后钢水成分目标值重量百分比为：C 0.14％，Si 0.22％，Mn 0.60％，P≤0.025％，S≤0.025％，Alt≥0.025％，其余为Fe。

本发明与现有技术不同之处在于本发明取得了如下技术效果：

1.本发明通过采用低碳硅锰合金化成分设计，同时对硫磷含量及气体含量没有进行严格控制，并且不添加其他合金元素达到H型钢的综合性能，大幅度降低了冶炼成本，生产工艺简单，利于推广；

2.本发明中通过控制Alt含量以达到在低碳条件下的强度与冲击韧性的良好匹配；

3.本发明可实现轧制过程不进行控制冷却，以热轧态进行交货使用，钢材具有良好的焊接性能。

下面结合附图对本发明作进一步说明。

附图说明

图1为本发明低成本235MPa级低温热轧H型钢制备方法流程图。

具体实施方式

以下结合实施例，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。

实施例1：

钢的化学成分重量百分比为：C 0.17％，Si 0.20％，Mn 0.55％，P0.025％，S0.020％，Alt0.025％，其余为Fe，生产方法依次包括100t转炉、炉外精炼、连铸、加热、BD开坯、万能轧制。各步骤的参数为：采用100t转炉冶炼，转炉终点C 0.06％，P 0.02％，S 0.04％控制转炉终点出钢温度为1650℃；炉外精炼时配渣料及合金加入量包括：白灰341公斤、硅锰240公斤、铝锰铁100公斤、铝线152公斤；LF就位温度1540℃，LF离位温度1596℃，加热时间25min，LF精炼时间30分钟；其中LF就位钢水成分重量百分比％为C0.12％，Si0.12％，Mn0.46％，P0.018％，S0.022％，Al0.030％；LF离位钢水成分重量百分比为C 0.17％，Si 0.20％，Mn 0.55％，P0.025％，S0.020％，Alt0.025％；软吹时间15min保证夹杂物充分上浮；连铸时浇注温度1587℃，连铸过热度26℃，平均拉速为0.60m/min；炼钢厂保证钢坯无表面质量及内部质量后发送至轧钢厂。轧钢厂将矩形坯尺寸为280mm×380mm的铸坯在入加热炉前再次进行目测检查，有结疤、裂纹、翘皮的钢坯挑出；加热炉温度为1250℃；加热时间2.5小时，均热40min加热炉内为弱还原性气氛，钢坯进入粗轧机前进行高压水除磷(即进入BD1机架前)，轧制开轧温度1210℃，均热段温度1240℃，第一加热段温度1222℃，第二加热段温度1109℃，BD1前开坯温度1125℃，轧制规格H294×200×8×12，终轧温度925℃，上冷床温度770℃。得到的H型钢力学性能参数、夹杂物及组织如表1和2所示：

表1 力学性能值

表2 夹杂物及组织

实施例2：

钢的化学成分重量百分比为：C 0.13％，Si 0.25％，Mn 0.50％，P0.020％，S0.015％，Alt0.035％，其余为Fe；生产方法依次包括100t转炉、炉外精炼、连铸、加热、BD开坯、万能轧制。各步骤的参数为：采用100t转炉冶炼，转炉终点C 0.06％，P 0.02％，S 0.04％控制转炉终点出钢温度为1650℃；炉外精炼时配渣料及合金加入量包括：白灰350公斤、硅锰235公斤、铝锰铁105公斤、铝线1160公斤；LF就位温度1545℃，LF离位温度1592℃，加热时间28min，LF精炼时间35分钟；其中LF就位钢水成分重量百分比％为C0.12％，Si0.20％，Mn0.45％，P0.018％，S0.018％，Al0.040％；LF离位钢水成分重量百分比为C 0.13％，Si 0.24％，Mn 0.50％，P0.020％，S0.015％，Alt0.035％；软吹时间18min保证夹杂物充分上浮；连铸时浇注温度1580℃，连铸过热度22℃，平均拉速为0.58m/min；炼钢厂保证钢坯无表面质量及内部质量后发送至轧钢厂；轧钢厂将矩形坯尺寸为280mm×380mm的铸坯在入加热炉前再次进行目测检查，有结疤、裂纹、翘皮的钢坯挑出；加热炉温度为1253℃；加热时间2.5小时，均热40min加热炉内为弱还原性气氛，钢坯进入粗轧机前进行高压水除磷(即进入BD1机架前)，轧制开轧温度1215℃，均热段温度1235℃，第一加热段温度1220℃，第二加热段温度1105℃，BD1前开坯温度1118℃，轧制规格H294×200×8×12，终轧温度917℃，上冷床温度780℃。得到的H型钢力学性能参数、夹杂物及组织如表3和4所示：

表3 力学性能值

表4 夹杂物及组织

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (5)

1.一种低成本235MPa级低温热轧H型钢，其特征在于所述H型钢化学成分及其重量百分比含量为：C 0.12～0.17％，Si 0.15～0.30％，Mn 0.50～0.70％，P≤0.03％，S≤0.030％，Alt≥0.020％，其余为Fe。

2.根据权利要求1所述低成本235MPa级低温热轧H型钢，其特征在于：所述H型钢的抗拉强度为370MPa～500MPa，屈服强度≥235MPa，延伸率≥30％，0℃低温冲击≥100J，-20℃低温冲击≥40J。

3.一种制备如权利要求1或2所述的低成本235MPa级低温热轧H型钢的方法，其特征在于包括如下步骤：铁水预处理、100t转炉、炉外精炼、矩形坯连铸、加热、BD开坯、CCS万能轧制。

4.根据权利要求3所述的低成本235MPa级低温热轧H型钢的制备方法，其特征在于各步骤的参数为：冶炼时转炉终点控制C的重量百分比≥0.03％，P的重量百分比≤0.025％，控制出钢温度大于1640℃；采用硅锰和锰铁脱氧合金化，有铝终脱氧；精炼白渣操作；连铸液相线温度：TL＝1516℃；钢水过热度ΔT≤30℃；采用恒拉速操作，轧制开轧温度1150±50℃，BD开坯后，CCS万能轧机进行轧制，CCS终轧机前温度880℃～930℃。

5.根据权利要求4所述的低成本235MPa级低温热轧H型钢的制备方法，其特征在于：精炼后钢水成分目标值重量百分比为：C 0.14％，Si 0.22％，Mn0.60％，P≤0.025％，S≤0.025％，Alt≥0.025％，其余为Fe。