CN109234636A - Q235级热轧h型钢及其冶炼和轧制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种Q235级热轧H型钢及其冶炼和轧制方法，其中，Q235级热轧H型钢，以质量百分比计，其化学成分为：C 0.10～0.14％，Si 0.20～0.25％，Mn0.75～0.85％，P≤0.010％，S≤0.005％，V 0.03～0.06％，余量为Fe和不可避免的杂质。通过本发明的技术方案，通过加入V元素，强化晶界，形成位错，阻碍晶间裂纹的形成和扩展，有利于改善塑性；采用窄成分设计，热轧H型钢屈服强度和抗拉强度波动范围较小，抗震性好。

Description

Q235级热轧H型钢及其冶炼和轧制方法
技术领域
本发明涉及冶金技术领域，具体而言，涉及一种Q235级热轧H型钢、Q235级热轧H型钢的冶炼方法和Q235级热轧H型钢的轧制方法。
背景技术
随着城市建设的高速发展，高层、超高层以及大跨度钢结构建筑是一种发展趋势，这样对建筑用钢有了更高的性能要求，除了提高钢材的强度级别外，也提出了一些特殊的要求如抗震性能。高层建筑用钢主要是以钢板和型钢为主，其中热轧H型钢在高层建筑用钢中所占的比例很大。同时，以热轧H型钢为主的钢结构，其结构科学合理，力学性能优越，结构稳定性高，设计灵活等优点，已被广泛应用在大型工业厂房和城市高层建筑领域。目前，普通的Q235、Q345级热轧H型钢已经不能满足钢结构建筑的发展需求，为此有必要开发具有高强度高抗震性的建筑用H型钢。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
为此，本发明的一个目的在于提供了一种Q235级热轧H型钢。
本发明的另一个目的在于提供了一种Q235级热轧H型钢的冶炼方法。
本发明的再一个目的在于提供了一种Q235级热轧H型钢的轧制方法。
有鉴于此，本发明第一方面的技术方案提供了一种Q235级热轧H型钢，以质量百分比计，其化学成分为：C 0.10～0.14％，Si 0.20～0.25％，Mn0.75～0.85％，P≤0.010％，S≤0.005％，V 0.03～0.06％，余量为Fe和不可避免的杂质。
本发明第二方面的技术方案提出了一种Q235级热轧H型钢的冶炼方法，包括：铁水预处理；转炉冶炼，控制转炉入炉铁水中w[S]≤0.010％、转炉出钢温度为1550～1600℃；LF精炼，LF加热时间为，精炼时间为35min；VD真空精炼，VD炉吹氩时间不小于10min；连铸坯，连铸机的拉速范围为0.80m/min～1.0m/min，钢种的过热度小于30℃，比水量为0.25L/mg。
本发明第三方面的技术方案提出了一种Q235级热轧H型钢的轧制方法，包括：异型坯；步进式加热炉加热；高压水除磷；BD1轧制；CCS连轧；锯切；取样；冷床预弯；切头尾；矫直；其中，钢坯加热温度为1210～1250℃；开轧温度≤1150℃，终轧温度870～890℃。
本发明实施例提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
本发明实施例提供了一种Q235级VN微合金化抗震热轧H型钢的工艺和方法，通过加入V元素，强化晶界，形成位错，阻碍晶间裂纹的形成和扩展，有利于改善塑性；采用窄成分设计，热轧H型钢屈服强度和抗拉强度波动范围较小，抗震性好。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述方面、特征和优点，下面结合具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
实施例1：
根据本发明的实施例的Q235级热轧H型钢，以质量百分比计，其化学成分为：C0.10～0.14％，Si 0.20～0.25％，Mn0.75～0.85％，P≤0.010％，S≤0.005％，V 0.03～0.06％，余量为Fe和不可避免的杂质。
C是间隙强化元素，可以提高基体的强度，同时，又可以与钢中的合金元素形成弥散碳化物，对基体进行弥散强化，提高材料的强度。Si是非碳化物形成元素，以原子状态存在于奥氏体和铁素体之间，固溶强化铁素体。但Si含量过高，影响焊接性能，使焊接组织性能恶化，含量控制在0.20～0.25。Mn元素可以溶于铁素体，Mn的加入，降低了奥氏体的相变温度，增加了铁素体晶体形核速度并且降低了铁素体晶粒长大速度，从而细化晶粒。在钢中添加微合金元素V，主要起晶粒细化和沉淀强化作用。V与碳、氮结合形成碳氮化物颗粒。这些碳氮化合物颗粒在加热过程中可以阻碍原是奥氏体晶粒长大，在轧制时可以抑制再结晶及再结晶后的晶粒长大，在冷却过程中时，析出起到弥散强化作用，从而提高的材料的综合抗震性能。另外本钢种采用窄成分设计，使H型钢的强屈比稳定，波动范围较小，进一步提高抗震性。
实施例2：
根据本发明的实施例的Q235级热轧H型钢的冶炼方法，包括：铁水预处理；转炉冶炼，控制转炉入炉铁水中w[S]≤0.010％、转炉出钢温度为
1550～1600℃；LF精炼，LF加热时间为，精炼时间为35min；VD真空精炼，VD炉吹氩时间不小于10min；连铸坯，连铸机的拉速范围为0.80m/min～
1.0m/min，钢种的过热度小于30℃，比水量为0.25L/mg。
实施例3：
根据本发明的实施例的Q235级热轧H型钢的轧制方法，包括：异型坯；步进式加热炉加热；高压水除磷；BD1轧制；CCS连轧；锯切；取样；冷床预弯；切头尾；矫直；其中，钢坯加热温度为1210～1250℃；开轧温度≤1150℃，终轧温度870～890℃。
具体实施方式：
一种Q235级热轧H型钢的冶炼工艺：铁水预处理→转炉冶炼→LF精炼→VD真空精炼→连铸坯。转炉炼钢、炉外精炼、连铸生产过程中采取相应的工艺措施，包括：控制转炉入炉铁水中w[S]≤0.009％、提高转炉出钢温度至1600℃左右、控制转炉下渣量、延长LF炉精炼时间以及连铸低拉速浇注等，生产出质量合格的连铸坯。LF加热时间和精炼时间为20min和35min，VD炉吹氩时间不少于10min，连铸机的拉速范围为0.80m/min～1.0m/min，钢种的过热度小于30℃，比水量0.25L/mg。以下各实例化学成分如表1所示。
表1各实例成分(质量百分数/％)
一种Q235级热轧H型钢的轧制工艺为：异型坯→步进式加热炉加热→高压水除磷→BD1轧制→CCS连轧→锯切→取样→冷床预弯→切头尾→矫直→检查→打捆→入库。其钢坯加热温度为1210～1250℃；开轧温度≤1150℃，终轧温度870～890℃。实验取样来自于表一中的实例4。其中拉伸试样规格为，标距L0＝50mm，直径D＝10mm。冲击试验采用10mmxl0mmx55mm夏比V型缺口试样，试验温度为-20℃土5℃，实验结果如表2所示。
表2各实例力学性能
从表2可以看出，各实例具有良好强度、韧性及力学性能。
在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (3)

1.一种Q235级热轧H型钢，其特征在于，以质量百分比计，其化学成分为：C 0.10～0.14％，Si 0.20～0.25％，Mn0.75～0.85％，P≤0.010％，S≤0.005％，V 0.03～0.06％，余量为Fe和不可避免的杂质。
2.一种Q235级热轧H型钢的冶炼方法，其特征在于，包括：
铁水预处理；
转炉冶炼，控制转炉入炉铁水中w[S]≤0.010％、转炉出钢温度为1550～1600℃；
LF精炼，LF加热时间为，精炼时间为35min；
VD真空精炼，VD炉吹氩时间不小于10min；
连铸坯，连铸机的拉速范围为0.80m/min～1.0m/min，钢种的过热度小于30℃，比水量为0.25L/mg。
3.一种Q235级热轧H型钢的轧制方法，其特征在于，包括：
异型坯；步进式加热炉加热；高压水除磷；BD1轧制；CCS连轧；锯切；取样；冷床预弯；切头尾；矫直；
其中，钢坯加热温度为1210～1250℃；开轧温度≤1150℃，终轧温度870～890℃。
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