CN108070790A - 一种屈服强度390MPa级正火钢板及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种屈服强度390MPa级正火钢板及其制造方法，其化学成分按重量百分比为：C：0.12~0.18%、Si：0.35~0.55、Mn：1.4~1.6%、P≤0.020%、S≤0.005%、Als：0.015~0.035%、Nb：0.025~0.040%、V：0.06~0.10%、Ti：0.015~0.030%、N：0.004~0.008%，余量为Fe及不可避免的夹杂，碳当量[Ceq=C+Mn/6+（Cr+Mo+V）/5+（Ni+Cu）/15]≤0.47%。其制造包括如下步骤：钢坯加热温度1150~1250℃，奥氏体再结晶区轧制温度≥1000℃，等温厚度2~3倍成品厚度，奥氏体未再结晶区轧制温度870~920℃，钢板轧后快速冷却，终冷温度580~650℃；正火工艺为：加热温度860~920℃，保温时间1.7~2.1min/mm+10min，出炉后空冷。

Description

一种屈服强度390MPa级正火钢板及其制造方法
技术领域
本发明涉及低合金高强度建筑结构用钢技术领域，尤其是涉及一种屈服强度390MPa级正火钢板及其制造方法。
背景技术
随着国内钢结构技术的发展以及钢结构企业的蓬勃发展，建筑物的高层化、大型化，对高强度高层建筑结构用钢的需求增加。采用TMCP工艺得到的产品通常组织不均匀，其屈服强度达不到390Mpa以上，不能满足高层建筑用钢的需求。为保证高层建筑用结构钢的屈服强度达到390Mpa以上，其生产普遍采用正火工艺，一般采用正火后要进行水冷，这种工艺需在热处理炉后安装冷却设备，增加设备投入费用。如中国专利申请号为201110176750.0的专利公开了一种“低合金高强度结构钢Q390C特厚板及生产方法”，其钢板的化学成分重量百分比为C：≤0.19%、Si：0.20-0.50%、Mn：1.30-1.60%、P：≤0.015%、S：≤0.005%、微合金化元素（Nb+V+Ti）：≤0.20%、Als：≤0.050%，其他为Fe和残余元素，碳当量：≤0.47。钢板采用两阶段轧制，控冷后确保钢板返红温度在600-680℃，下线后进行缓冷，入缓冷坑温度≥300℃，堆冷时间≥24小时；热处理工艺为保温温度900±20℃，保温时间1.8-2.2min/mm+1.5小时，钢板出炉后水冷5-70s。该工艺需在钢板控轧控冷后进行缓冷，影响生产节奏，且正火后要进行水冷，需在热处理炉后安装冷却设备，增加设备投入费用。又如中国专利申请号为201110320517.5的专利公开了一种“屈服强度为345-390MPa高韧性钢板的制造”，其钢板的化学成分重量百分比为C：0.08-0.20%、Si：0.03-0.55%、Mn：0.80-1.70%、P：≤0.015%、S：≤0.010%、Nb：0.01-0.07%、V：0.015-0.15%、Ti：0.005-0.035%、N：0.003-0.012%，其余为Fe及不和避免的夹杂，正火状态交货的钢板需采用正火+加速冷却工艺：正火温度为880-930℃，正火时间为1.2min/mm-2.0min/mm，冷却速度为2-6℃/s，钢板返红温度为680-800℃；该工艺也需在钢板正火后进行加速冷却，需在热处理炉后安装冷却设备，增加设备投入费用。另外中国专利申请号为201210357056.3的专利公开了一种“屈服强度≥390MPa高层建筑用钢及生产方法”。其钢板的化学成分重量百分比为C：0.14-0.18%、Si：0.30-0.50%、Mn：1.45-1.60%、P：≤0.025%、S：≤0.005%、Nb：0.035-0.050%、V：0.045-0.065%、Ti：0.007-0.017%、Als：0.015-0.050%、Ca：0.001-0.005%，其余为Fe及不和避免的夹杂。钢板采用两阶段轧制和控制冷却工艺，冷却速度为4-8℃/s，冷却至600-700℃；正火工艺为：正火温度870-890℃，出炉后进行喷雾或少量喷水冷却，冷却后温度控制在600-700℃，所述钢板生产工艺在正火后需进行喷雾或少量喷水冷却，也需在热处理炉后安装冷却设备，增加了设备投入费用。
中国专利申请号201210076599.8的专利公开了“一种低屈强比的高层建筑结构用钢板及其正火工艺”，其钢板的化学成分重量百分比为C：0.10-0.180%、Si：0.25-0.45%、Mn：1.30-1.60%、P：≤0.015%、S：≤0.008%、Nb+V+Ti：0.05-0.24%、Ni：0.1-0.4%，其余为Fe及不和避免的夹杂；正火工艺为：加热温度为860-920℃，板坯到温入炉，保温时间10-100分钟，然后出炉空冷。钢板屈服强度430-450MPa，抗拉强度550-570MPa，延伸率28-31%。该申请虽然不需在热处理炉后安装冷却设备，但钢板的Ni含量较高，增加了合金成本。
发明内容
本发明针对以上现有技术存在的不足，提供一种屈服强度≥390MPa，抗拉强度≥550~620MPa，-20℃V型缺口夏比冲击功≥80J，屈强比≤0.75的高层建筑用正火钢板及其制造方法，该方法不仅不用增加冷却设备，且生产成本低。
一种屈服强度390MPa级正火钢板的化学成分按重量百分比为C：0.12~0.18%、Si：0.35~0.55、Mn：1.4~1.6%、P≤0.020%、S≤0.005%、Als：0.015~0.035%、Nb：0.025~0.040%、V：0.06~0.10%、Ti：0.015~0.030%、N：0.004~0.008%，余量为Fe及不可避免的夹杂，碳当量[Ceq=C+Mn/6+（Cr+Mo+V）/5+（Ni+Cu）/15]≤0.47%。
所述一种屈服强度390MPa级正火钢板，当钢板厚度≥50mm时，所述化学成分还包括Cu：0.1~0.25%、Ni 0.10~0.15%。
所述一种屈服强度390MPa级正火钢板厚度范围为9~100mm。
所述一种屈服强度390MPa级正火钢板的制造方法，包括以下步骤：
1、按化学成分要求经铁水预处理、转炉冶炼、LF精炼、连铸等工艺铸成坯料；
2、坯料加热温度1150~1250℃，保温时间9-12min/cm；
3、奥氏体再结晶区轧制温度≥1000℃；
4、等温厚度2~3倍成品厚度；
5、奥氏体未再结晶区轧制温度870~920℃；
6、钢板轧后快速冷却，终冷温度580~650℃；
7、正火加热温度860~920℃，保温时间为1.7~2.1min/mm+10min；
8、出炉后空冷至室温。
本发明的优点如下：
根据钢板厚度规格的不同，选择性添加Cu和Ni合金元素，50mm以下厚度的钢板不添加Cu、Ni元素，50mm及以上厚度的钢板Cu、Ni含量分别按0.1~0.25%、0.10~0.15%控制，降低钢板的合金成本。
通过控制轧制得到细小的形变奥氏体晶粒，控制冷却后得到细小均匀的相变组织，正火过程中充分利用V的析出强化作用，强化基体，提高钢板厚度方向性能均匀性。
钢板正火后自然冷却，不需要在热处理炉后安装冷却设备，减少设备投入，降低生产成本。
满足厚度规格9~100mm，屈服强度≥390MPa，抗拉强度≥550~620MPa，-20℃V型缺口夏比冲击功≥80J，屈强比≤0.75的钢板技术要求，适用于大型高层钢结构建筑。
附图说明
图1为实施案例1对应的典型金相组织照片；
图2为实施案例2对应的典型金相组织照片。
具体实施例
以下结合实施案例对本发明做进一步详细的说明。
实施例1
经铁水预处理、转炉冶炼、LF精炼、连铸等工艺铸成220mm厚度连铸坯，坯料化学成分按重量百分比为C：0.17%、Si：0.46%、Mn：1.47%、P：0.014%、S：0.007%、Als：0.018%、Nb：0.039%、V：0.076%、Ti：0.022%、N：0.0045%，余量为Fe及不可避免的夹杂，碳当量[Ceq=C+Mn/6+（Cr+Mo+V）/5+（Ni+Cu）/15]：0.42%。坯料加热温度1200℃，奥氏体再结晶区轧制温度1030℃，等温厚度60mm，奥氏体未再结晶区开轧温度890℃，成品钢板厚度20mm，钢板轧后快速冷却，终冷温度590℃；正火工艺为：加热温度880和900℃，钢板到温入炉，保温时间为45min，出炉后空冷。由此工艺生产的钢板拉伸性能检测结果见表1，冲击性能检测结果见表2，力学性能均满足国标GB/T 19879-2008的要求。典型钢板金相组织照片如图1所示，平局晶粒度为10级。
表1 拉伸性能检测结果
表2 冲击性能检测结果
实施例2
经铁水预处理、转炉冶炼、LF精炼、连铸等工艺铸成220mm厚度连铸坯，坯料化学成分按重量百分比为C：0.16%、Si：0.45%、Mn：1.44%、P：0.015%、S：0.005%、Als：0.032%、Nb：0.036%、V：0.087%、Ti：0.028%、Cu：0.20%、Ni：0.12%、N：0.0057%，余量为Fe及不可避免的夹杂，碳当量[Ceq=C+Mn/6+（Cr+Mo+V）/5+（Ni+Cu）/15]：0.44%。坯料加热温度1200℃，奥氏体再结晶区开轧轧制温度1020℃，等温厚度100mm，奥氏体未再结晶区开轧温度885℃，成品钢板厚度50mm，钢板轧后快速冷却，终冷温度620℃；正火工艺为：加热温度880和900℃，钢板到温入炉，保温时间为95min，出炉后空冷。由此工艺生产的钢板拉伸性能检测结果见表3，冲击性能检测结果见表4，力学性能均满足国标GB/T 19879-2008的要求。典型钢板金相组织照片如图2所示，平均晶粒度为8级。
表3 拉伸性能检测结果
表4 冲击性能检测结果

Claims (5)

1.一种屈服强度390MPa级正火钢板，其特征在于：该钢板的化学成分按重量百分比为C：0.12~0.18%、Si：0.35~0.55、Mn：1.4~1.6%、P≤0.020%、S≤0.005%、Als：0.015~0.035%、Nb：0.025~0.040%、V：0.06~0.10%、Ti：0.015~0.030%、、N：0.004~0.008%，余量为Fe及不可避免的夹杂，碳当量[Ceq=C+Mn/6+（Cr+Mo+V）/5+（Ni+Cu）/15]≤0.47%。
2.一种如权利要求1所述的屈服强度390MPa级正火钢板，其特征是：当钢板厚度≥50mm时，所述化学成分还包括Cu：0.1~0.25%、Ni 0.10~0.15%。
3.一种如权利要求1所述的屈服强度390MPa级正火钢板，所述正火钢板厚度范围为9~50mm。
4.一种如权利要求2所述的屈服强度390MPa级正火钢板，所述正火钢板厚度范围为50~100mm。
5.一种如权利要求1和权利要求2所述的屈服强度390MPa级正火钢板的制造方法，包括以下步骤：
第一步、按化学成分要求经铁水预处理、转炉冶炼、LF精炼、连铸等工艺铸成坯料；
第二步、坯料加热温度1150~1250℃，保温时间9-12min/cm；
第三步、奥氏体再结晶区轧制温度≥1000℃；
第四步、等温厚度2~3倍成品厚度；
第五步、奥氏体未再结晶区轧制温度870~920℃；
第六步、钢板轧后快速冷却，终冷温度580~650℃；
第七步、正火加热温度860~920℃，保温时间为1.7~2.1min/mm+10min；
第八步、出炉后空冷至室温。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112760464A (zh) * 2019-10-21 2021-05-07 宝山钢铁股份有限公司 一种正火型低屈强比uoe焊管及其制造方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101016599A (zh) * 2007-02-28 2007-08-15 天津钢管集团股份有限公司 低碳当量微合金钢管及其在线常化工艺
CN102876970A (zh) * 2012-09-21 2013-01-16 武汉钢铁(集团)公司 屈服强度≥390MPa高层建筑用钢及生产方法
CN103014498A (zh) * 2012-12-21 2013-04-03 首钢总公司 一种355MPa级低焊接裂纹敏感性钢板及生产方法
CN103422022A (zh) * 2013-09-14 2013-12-04 济钢集团有限公司 一种大厚度低温结构用钢板及其生产方法
CN103436784A (zh) * 2013-09-17 2013-12-11 济钢集团有限公司 一种海洋平台用钢板及其制造方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101016599A (zh) * 2007-02-28 2007-08-15 天津钢管集团股份有限公司 低碳当量微合金钢管及其在线常化工艺
CN102876970A (zh) * 2012-09-21 2013-01-16 武汉钢铁(集团)公司 屈服强度≥390MPa高层建筑用钢及生产方法
CN103014498A (zh) * 2012-12-21 2013-04-03 首钢总公司 一种355MPa级低焊接裂纹敏感性钢板及生产方法
CN103422022A (zh) * 2013-09-14 2013-12-04 济钢集团有限公司 一种大厚度低温结构用钢板及其生产方法
CN103436784A (zh) * 2013-09-17 2013-12-11 济钢集团有限公司 一种海洋平台用钢板及其制造方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112760464A (zh) * 2019-10-21 2021-05-07 宝山钢铁股份有限公司 一种正火型低屈强比uoe焊管及其制造方法

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