CN108251764A - 一种含锑屈服强350MPa级高耐蚀热轧H型钢及其生产方法 - Google Patents

一种含锑屈服强350MPa级高耐蚀热轧H型钢及其生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种含锑屈服强350MPa级高耐蚀热轧H型钢及其生产方法，按质量百分比计，该H型钢的化学成分为：碳0.06～0.15％、硅0.20～0.55％、锰1.00～1.45％、磷≤0.025％、硫≤0.015％、钒0.030～0.150％、锑0.050～0.090％、铬0.9～2.20％，其余为铁残余的微量杂质。与现有技术相比，本发明通生产的H型钢，屈服强度超过380Mpa，其‑40℃低温韧性超过100J，具有良好的抗低温冲击韧性。能满足在温度为25℃时硫酸浓度20％的溶液中全浸24小时与Q345B相对腐蚀率≤10％，产品表面质量较普通耐候钢有了明显的改善。

Description

一种含锑屈服强350MPa级高耐蚀热轧H型钢及其生产方法
技术领域
本发明属于金属材料生产技术领域,具体涉及一种含锑屈服强350MPa级高耐蚀热轧H型钢及其生产方法。
背景技术
近年，随着我国国民经济的快速发展，铁路运输正逐步向高速化和重载化转变，为了减轻车体重量、提高运输效率、节约运输成本以及延长车箱使用寿命，对客运和货运高速铁路建设用高强度高耐候钢材的需求越来越大，在耐蚀性方面的指标要求也不断提高。
中国发明专利：公开(公告)号CN102021495A，一种420MPa高韧性耐候桥梁钢及其热轧板卷的制备方法。该专利采用450℃～600℃低温卷取，得到针状铁素体组织。由于C含量较低，添加了大量的Mn和微合金元素Nb提高强度，生产成本较高。
中国发明专利：公开(公告)号CN101736207A，一种含铌钒经济型高强度高耐候热轧H型钢用钢及其轧制方法。该专利的产品为耐大气腐蚀用钢，且与Q345B相对腐蚀率只有55％。
中国发明专利：公开(公告)号CN106947913A，一种高强度高韧性热轧耐候钢板及其制备方法。改专利基于传统热连轧生产线开发了适用于厚规格的高强度高韧性热轧耐候钢板。但该专利的对象为连铸板坯生产的钢板，与以异型坯生产的H型钢在工艺上有较大的差异，且与Q345B相对腐蚀率只有55％。
中国发明专利：专利号CN102644034B，一种屈服强度500MPa级高耐候性热轧H型钢轧后冷却方法。公开了一种500MPa级高耐候型热轧H型钢轧后冷却方法，按质量百分比计，该H型钢的化学成分为：碳0.06～0.12，硅0.30～0.60，锰0.80～1.20，磷0.010～0.030，硫0.001～0.015，铜0.20～0.35，铬0.20～0.40，镍0.15～0.30，铌0.040～0.060，铝0.003～0.030，其余为铁残余的微量杂质。该H型钢轧制工艺为：铸坯加热炉加热→开坯机轧制→万能轧机轧制→轧后两段式快速冷却；该发明通过采用轧后两段式快速冷却方法，利用细晶强化、析出强化和相变强化机制，得到表层为单相贝氏体、内部为复相组织具有细小晶粒的H型钢组织状态，明显减少了合金元素的添加量，降低了生产成本，提高了H型钢的耐候性，改善了钢的焊接性能，提高了生产效率。但此专利文献公开的屈服强度500MPa级高耐候性热轧H型钢中，Nb含量范围为0.04～0.06wt％，以Nb代替较高用量的V，配合其他较低用量的合金元素，制得的高耐候性热轧H型钢产品，能够满足钢种强度要求，且生产成本大幅度降低，但随生产率的上升，生产过程中出现了一些不能克服的质量缺陷。
发明内容
本发明的目的在于提供一种含锑屈服强350MPa级高耐蚀热轧H型钢，屈服强度超过380Mpa，其-40℃低温韧性超过100J，与Q345B相对腐蚀率小于10％，产品表面质量较普通耐候钢有了明显的改善。
本发明还提供了一种含锑屈服强350MPa级高耐蚀热轧H型钢的生产方法。
本发明具体技术方法如下：
一种含锑屈服强350MPa级高耐蚀热轧H型钢，按质量百分比计，该H型钢的化学成分为：碳0.06～0.15％、硅0.20～0.55％、锰1.00～1.45％、磷≤0.025％、硫≤0.015％、钒0.030～0.150％、锑0.050～0.090％、铬0.9～2.20％，其余为铁残余的微量杂质。
一种上述含锑屈服强350MPa级高耐蚀热轧H型钢的生产方法为：
进一步的，钢坯加热工艺控制：加热温度控制在1180～1280℃；
进一步的，轧制温度工艺控制：开轧温度控制在1000～1100℃；3机架万能轧制道次开轧温度控制在910～990℃，终轧温度控制在800～920℃；
进一步的，冷却工艺为：空冷；
进一步的，万能道次的压下率控制在40％以上。
与现有技术相比，根据保证含锑屈服强350MPa级高耐蚀热轧H型钢原始奥氏体晶粒不严重粗化并保证钒的碳氮化物充分溶解、含锑钢屈服强度会有所下降、同时保证含铜钢不产生表面龟裂的原则，确定了合适的加热制度；BD开坯区采用再结晶区控轧，控制开坯区终轧温度，使奥氏体晶粒不混晶并一次细化；万能轧制区控制总压下率(≥40％)和终轧温度，使奥氏体晶内产生足够均匀的变形带，铁素体在晶内及变形带上形核，使晶粒二次细化，并使钒的碳氮化物弥散析出，达到强化兼韧化的目的。通过控制锑质量百分比为0.050～0.090％，配合其他元素及生产方法，生产的630x200x15x20、600x200x11x17、650x300x11x17规格H型钢，屈服强度超过380Mpa，其-40℃低温韧性超过100J，具有良好的抗低温冲击韧性。能满足在温度为25℃时硫酸浓度20％的的溶液中全浸24小时与Q345B相对腐蚀率≤10％，产品表面质量较普通耐候钢有了明显的改善。
附图说明
图1为100x晶粒度-630x200x15x20规格-晶粒度10.0级-铁素体+珠光体马氏体；
图2为100x晶粒度-600x200x11x17规格-晶粒度10.0级-铁素体+珠光体马氏体；
图3为100x晶粒度-650x300x11x17规格-晶粒度11.0级-铁素体+珠光体+少量马氏体。
具体实施方式
实施例1
一种含锑屈服强350MPa级高耐蚀热轧H型钢，按质量百分比计，该H型钢的化学成分为：碳0.063％、硅0.23％、锰1.41％、磷0.021％、硫0.007％、钒0.11％、锑0.059％、铬0.91％，其余为铁残余的微量杂质。
上述含锑屈服强350MPa级高耐蚀热轧H型钢的生产方法为：
钢坯加热工艺控制：加热温度控制在1180～1280℃；轧制温度工艺控制：开轧温度控制在1080℃；3机架万能轧制道次开轧温度控制在973℃，终轧温度控制在855℃；冷却工艺控制：空冷；万能道次的压下率控制在47％以上，冷却工艺，空冷。
按上述工艺生产的630x200x15x20规格的热轧H型钢，抗拉强度593MPa、屈服强度391MPa、延伸率20％、-40℃纵向V型冲击功111J，其-40℃低温韧性超过100J，与Q345B相对腐蚀率6％，产品表面质量较普通耐候钢有了明显的改善。
实施例2
一种含锑屈服强350MPa级高耐蚀热轧H型钢，按质量百分比计，该H型钢的化学成分为：碳0.068％、硅0.25％、锰1.40％、磷0.022％、硫0.007％、钒0.10％、锑0.065％、铬1.01％，其余为铁残余的微量杂质。
上述含锑屈服强350MPa级高耐蚀热轧H型钢的生产方法为：
钢坯加热工艺控制：加热温度控制在1180～1280℃；轧制温度工艺控制：开轧温度控制在1090℃；3机架万能轧制道次开轧温度控制在961℃，终轧温度控制在843℃；冷却工艺控制：空冷；万能道次的压下率控制在49％以上，冷却工艺，空冷。
按上述工艺生产的600x200x11x17规格的热轧H型钢，抗拉强度582MPa、屈服强度385MPa、延伸率21％、-40℃纵向V型冲击功125J，其-40℃低温韧性超过100J，与Q345B相对腐蚀率6％，产品表面质量较普通耐候钢有了明显的改善。
实施例3
一种含锑屈服强350MPa级高耐蚀热轧H型钢，按质量百分比计，该H型钢的化学成分为：碳0.070％、硅0.22％、锰1.38％、磷0.020％、硫0.007％、钒0.11％、锑0.069％、铬1.31％，其余为铁残余的微量杂质。
上述含锑屈服强350MPa级高耐蚀热轧H型钢的生产方法为：
钢坯加热工艺控制：加热温度控制在1180～1260℃；轧制温度工艺控制：开轧温度控制在1100℃；3机架万能轧制道次开轧温度控制在975℃，终轧温度控制在852℃；冷却工艺控制：空冷；万能道次的压下率控制在49％以上，冷却工艺，空冷。
按上述工艺生产的650x300x11x17规格的热轧H型钢，抗拉强度602MPa、屈服强度412MPa、延伸率19％、-40℃纵向V型冲击功120J，其-40℃低温韧性超过100J，与Q345B相对腐蚀率5％，产品表面质量较普通耐候钢有了明显的改善，产品屈服强度和相对腐蚀率较之前试制产品也有了较大的提高。

Claims (5)

1.一种含锑屈服强350MPa级高耐蚀热轧H型钢，其特征在于，按质量百分比计，该H型钢的化学成分为：碳0.06～0.15％、硅0.20～0.55％、锰1.00～1.45％、磷≤0.025％、硫≤0.015％、钒0.030～0.150％、锑0.050～0.090％、铬0.9～2.20％，其余为铁残余的微量杂质。
2.一种权利要求1所述的含锑屈服强350MPa级高耐蚀热轧H型钢的生产方法，其特征在于，钢坯加热工艺控制：加热温度控制在1180～1280℃。
3.根据权利要求2所述的生产方法，其特征在于，轧制温度工艺控制：轧制温度工艺控制：开轧温度控制在1000～1100℃；3机架万能轧制道次开轧温度控制在910～990℃，终轧温度控制在800～920℃。
4.根据权利要求2-3任一项所述的生产方法，其特征在于，冷却工艺控制：空冷。
5.根据权利要求2-4任一项所述的生产方法，其特征在于，万能道次的压下率控制在40％以上。
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