CN109576570A - 一种大断面含硼低屈强比355MPa热轧H型钢及其生产方法 - Google Patents
一种大断面含硼低屈强比355MPa热轧H型钢及其生产方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种大断面含硼低屈强比355MPa热轧H型钢，包含以下重量百分数的组分：C：0.17～0.19％、Si：≤0.45％、Mn：1.40％～1.50％、P：≤0.025％、S：≤0.02％、B：0.0010％～0.0025％。本发明还公开了热轧H型钢的生产方法。本发明的大断面含硼低屈强比355MPa热轧H型钢添加合金元素硼，增加了H型钢强度，同时保证了冲击韧性及低屈强比的特性，轧制后冷却后均一性好，性能稳定不波动；各元素进行了窄成分控制，硫磷含量控制严格，降低了生产成本。市场前景广阔，有利于满足社会发展的需要，本发明的热轧H型钢的生产方法，制备方法简单，适合工业化生产。
Description
技术领域
本发明涉及冶金材料技术领域，尤其涉及一种含硼低屈强比355MPa热轧H型钢及其生产方法。
背景技术
随着建筑用H型钢的需求越来越大型化，对建筑用H型钢的质量提出更高的要求。低屈强比H型钢主要应用于具有抗震要求的建筑、桥梁、电站设备、水利、能源、化工、起重运输机械及其他较高抗震要求的钢结构，可有效吸收变形载荷，从而提高钢结构在极端环境下的安全性能。国内低屈强比H型钢在生产过程中受工艺影响，连铸、轧制、轧后冷却以及轧后热处理等工序生产控制水平的影响，限制了低屈强比H型钢的生产，严重制约了我国建筑用高品质H型钢的发展。因此，开发一种工艺简单，易于实现稳定生产的H型钢生产方法，实现低屈强比H型钢生产，已成为我国高品质建筑用钢发展函待解决的问题。
大断面H型钢的断面尺寸一般是指HW600mm×300mm～HW1000mm×300mm的H型钢。其生产工艺和成分设计与小规格的H型钢存在差别，为保证大规格H型钢的各项性能，成分设计时添加合金元素硼增加强度的同时，保证冲击韧性及低屈强比的特性，实际生产过程中热轧时轧制力明显大于小规格H型钢，容易出现轧后冷却不均匀的现象，性能容易出现波动不稳定；抗拉强度设计为500MPa～600MPa之间，仅仅在100MPa内的极窄范围内波动，不利于限制了大断面H型钢的强屈比，不利于应用。因此，对优化开发新型大断面含硼低屈强比355MPa热轧H型钢及其生产方法存在迫切需求。
因此，本领域的技术人员致力于开发一种大断面含硼低屈强比355MPa热轧H型钢及其生产方法。
发明内容
鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是现有技术中大断面含硼低屈强比355MPa热轧H型钢的均一性不佳，性能不稳定，不利于应用。
为实现上述目的，本发明提供了一种大断面含硼低屈强比355MPa热轧H型钢，其包含以下重量百分数的组分：C：0.17～0.19％、Si：≤0.45％、Mn：1.40％～1.50％、P：≤0.025％、S：≤0.02％、B：0.0010％～0.0025％。
在本发明的较佳实施方式中，所述热轧H型钢包含C的重量百分数为0.17％；
在本发明的另一较佳实施方式中，所述热轧H型钢包含C的重量百分数为0.18％；
在本发明的另一较佳实施方式中，所述热轧H型钢包含C的重量百分数为0.19％；
在本发明的较佳实施方式中，所述热轧H型钢包含Si的重量百分数为0.29％；
在本发明的另一较佳实施方式中，所述热轧H型钢包含Si的重量百分数为0.35％；
在本发明的另一较佳实施方式中，所述热轧H型钢包含Si的重量百分数为0.36％；
在本发明的较佳实施方式中，所述热轧H型钢包含Mn的重量百分数为1.42％；
在本发明的另一较佳实施方式中，所述热轧H型钢包含Mn的重量百分数为1.45％；
在本发明的另一较佳实施方式中，所述热轧H型钢包含Mn的重量百分数为1.47％；
在本发明的较佳实施方式中，所述热轧H型钢包含P的重量百分数为0.015％；
在本发明的另一较佳实施方式中，所述热轧H型钢包含P的重量百分数为0.016％；
在本发明的另一较佳实施方式中，所述热轧H型钢包含P的重量百分数为0.017％；
在本发明的较佳实施方式中，所述热轧H型钢包含S的重量百分数为0.007％；
在本发明的另一较佳实施方式中，所述热轧H型钢包含S的重量百分数为0.009％；
在本发明的另一较佳实施方式中，所述热轧H型钢包含S的重量百分数为0.015％；
在本发明的较佳实施方式中，所述热轧H型钢包含B的重量百分数为0.0013％；
在本发明的另一较佳实施方式中，所述热轧H型钢包含B的重量百分数为0.0015％；
在本发明的另一较佳实施方式中，所述热轧H型钢包含B的重量百分数为0.0018％；
本发明另一方面提供了一种大断面含硼低屈强比355MPa热轧H型钢的生产方法，包括将高炉铁水采用双渣冶炼法进行转炉冶炼，LF炉外精炼得到所述大断面含硼低屈强比355MPa热轧H型钢。
进一步地，所述大断面含硼低屈强比355MPa热轧H型钢的生产方法，具体步骤包括：
步骤1、冶炼和连铸：采用预处理的铁水进行双渣转炉冶炼、LF精炼、异型坯连铸得到H型钢坯；
步骤2、热轧：将步骤1得到得H型钢坯加热后进行高压水除磷，经热轧后得到热轧H型钢；
步骤3、冷却和外形矫直：将热轧制后的热轧H型钢冷床冷却，进行外形矫直；
步骤4、表面质量检查及锯切：将步骤3得到的H型钢进行表面质量检查及锯切得到所述大断面含硼低屈强比355MPa热轧H型钢。
进一步地，所述热轧H型钢的生产方法，所述步骤1中，所述铁水成分包括Si：0.3～0.7％、S＜0.050％、P＜0.130％、带渣量＜0.5％、活性石灰：CaO≥85％；活性度≥280ml；温度＞1250℃；
进一步地，所述热轧H型钢的生产方法，所述步骤1中，所述双渣转炉冶炼的初期渣碱度为1.5～2.0；终渣碱度为2.5～3.0；
进一步地，所述热轧H型钢的生产方法，所述步骤1中，所述双渣转炉冶炼的周期为40～45min/炉；
进一步地，所述热轧H型钢的生产方法，所述步骤1中，所述双渣转炉冶炼的氧压为0.70～0.95MPa；流量为16500～19000m3/h；
进一步地，所述热轧H型钢的生产方法，所述步骤1中，所述双渣转炉冶炼的出钢温度＞1590℃；
进一步地，所述热轧H型钢的生产方法，所述步骤1中，所述双渣转炉冶炼出钢时间大于3min，出钢加入硅锰，硅铁，铝铁和小粒白灰；
进一步地，所述热轧H型钢的生产方法，所述步骤1中，所述双渣转炉冶炼的出钢的C≥0.15％，Si≥0.14％，Mn≥0.60％；
进一步地，所述热轧H型钢的生产方法，所述步骤1中，所述LF精炼时间(精炼工序开始加料通电化渣至出钢过程时间)≥25分钟；白渣时间大于10分钟，精炼全程吹氩；
进一步地，所述热轧H型钢的生产方法，所述步骤1中，所述LF精炼软吹前，先喂入B线0.30m/t，再喂硅钙线1.5～2米/吨；喂线结束后软吹氩5分钟以上；
进一步地，所述热轧H型钢的生产方法，所述步骤1中，所述LF精炼后C：0.17～0.19％、Si：≤0.45％、Mn：1.40％～1.50％、P：≤0.025％、S：≤0.02％、B：0.0010％～0.0025％；
进一步地，所述热轧H型钢的生产方法，所述步骤2中，所述H型钢坯加热的均热段温度1200～1280℃，开轧温度1120～1200℃，矫直温度小于80℃；
采用以上方案，本发明公开的大断面含硼低屈强比355MPa热轧H型钢及其生产方法，具有以下技术效果：
本发明的大断面含硼低屈强比355MPa热轧H型钢添加合金元素硼，增加了H型钢强度，同时保证了冲击韧性及低屈强比的特性，轧制后冷却后均一性好，性能稳定不波动；各元素进行了窄成分控制，硫磷含量控制严格，降低了生产成本。市场前景广阔，有利于满足社会发展的需要，本发明的热轧H型钢的生产方法，制备方法简单，适合工业化生产。
以下将结合具体实施方式对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。
具体实施方式
以下介绍本发明的优选实施例，使其技术内容更加清楚和便于理解。本发明可以通过许多不同形式的实施例来得以体现，本发明的保护范围并非仅限于文中提到的实施例。
实施例1、热轧H型钢的制备
步骤1、冶炼和连铸：采用预处理的铁水进行双渣转炉冶炼、LF精炼、异型坯连铸得到H型钢坯；
步骤2、热轧：将步骤1得到得H型钢坯加热后进行高压水除磷，经热轧后得到热轧H型钢；
步骤3、冷却和外形矫直：将热轧制后的热轧H型钢以20～25℃/s的冷却速度冷却温度至650℃冷却，进行外形矫直；
步骤4、表面质量检查及锯切：将步骤3得到的H型钢进行表面质量检查及锯切得到所述大断面含硼低屈强比355MPa热轧H型钢。
关键控制参数：(1)出钢温度1610℃，出钢碳含量为0.08％，出钢的磷含量为0.017％。(2)在精炼工序中，精炼时间27分钟；白渣时间11分钟，精炼全程吹氩。精炼成分:0.17％C,0.35％Si,1.42％Mn,0.015％P,0.007％S,0.0015％B。(3)连铸过程中，过热度为26℃，平均拉速为0.67m/min。(4)在轧制控制过程中，开轧温度1190℃，终轧温度930℃，矫直温度70℃。
经检测，本实施例得到的大断面含硼低屈强比355MPa热轧H型钢所含组分及重量百分比为：C的重量分数0.17％，Si的重量分数0.35％，Mn的重量分数1.43％，P的重量分数0.015％，S的重量分数0.008％，B的重量分数0.0015％；其余为Fe和不可避免的杂质；
本实施例得到的大断面含硼低屈强比355MPa热轧H型钢规格为H700×300×13×24。
实施例2
步骤1、冶炼和连铸：采用预处理的铁水进行双渣转炉冶炼、LF精炼、异型坯连铸得到H型钢坯；
步骤2、热轧：将步骤1得到得H型钢坯加热后进行高压水除磷，经热轧后得到热轧H型钢；
步骤3、冷却和外形矫直：将热轧制后的热轧H型钢以20～25℃/s的冷却速度冷却温度至650℃冷却，进行外形矫直；
步骤4、表面质量检查及锯切：将步骤3得到的H型钢进行表面质量检查及锯切得到所述大断面含硼低屈强比355MPa热轧H型钢。
关键控制参数：(1)出钢温度1611℃，出钢碳含量为0.07％，出钢的磷含量为0.015％。(2)在精炼工序中，精炼时间24分钟；白渣时间12分钟，精炼全程吹氩。精炼成分:0.18％C,0.36％Si,1.45％Mn,0.017％P,0.009％S,0.0018％B。(3)连铸过程中，过热度为25℃，平均拉速为0.65m/min。(4)在轧制控制过程中，开轧温度1185℃，终轧温度929℃，矫直温度75℃。
经检测，本实施例得到的大断面含硼低屈强比355MPa热轧H型钢所含组分及重量百分比为：C的重量分数0.18％，Si的重量分数0.36％，Mn的重量分数1.45％，P的重量分数0.017％，S的重量分数0.010％，B的重量分数0.0017％；其余为Fe和不可避免的杂质；
本实施例得到的大断面含硼低屈强比355MPa热轧H型钢规格为H800×300×14×26。
实施例3
步骤1、冶炼和连铸：采用预处理的铁水进行双渣转炉冶炼、LF精炼、异型坯连铸得到H型钢坯；
步骤2、热轧：将步骤1得到得H型钢坯加热后进行高压水除磷，经热轧后得到热轧H型钢；
步骤3、冷却和外形矫直：将热轧制后的热轧H型钢以20～25℃/s的冷却速度冷却温度至650℃冷却，进行外形矫直；
步骤4、表面质量检查及锯切：将步骤3得到的H型钢进行表面质量检查及锯切得到所述大断面含硼低屈强比355MPa热轧H型钢。
关键控制参数：(1)出钢温度1619℃，出钢碳含量为0.08％，出钢的磷含量为0.014％。(2)在精炼工序中，精炼时间29分钟；白渣时间10分钟，精炼全程吹氩。精炼成分:0.19％C,0.29％Si,1.47％Mn,0.016％P,0.015％S,0.0013％B。(3)连铸过程中，过热度为26℃，平均拉速为0.66m/min。(4)在轧制控制过程中，开轧温度1185℃，终轧温度925℃，矫直温度75℃；
经检测，本实施例得到的大断面含硼低屈强比355MPa热轧H型钢所含组分及重量百分比为：C的重量分数0.19％，Si的重量分数0.30％，Mn的重量分数1.47％，P的重量分数0.016％，S的重量分数0.015％，B的重量分数0.0013％；其余为Fe和不可避免的杂质；
本实施例得到的大断面含硼低屈强比355MPa热轧H型钢规格为H900×300×16×28。
检测实施例1～3得到的热轧H型钢力学性能，结果如表1所示。
表1
由表1可见，本发明实施例1～3得到的热轧H型钢的屈强比为0.67～0.68，延伸率为25％～27％，抗拉强度为573～586MPa，表明本发明实施例1～3得到的热轧H型钢性能稳定、均匀性好，根据规格各元素进行窄成分控制，硫磷含量控制严格，保证了低屈强比，屈服强度在390MPa～395MPa，抗拉强度在573MPa～586MPa，强屈比在0.67～0.68，性能无波动。
本发明其他技术方案也具有相类似的有益效果。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
Claims (7)
1.一种大断面含硼低屈强比355MPa热轧H型钢，其特征在于，包含以下重量百分数的组分：C：0.17～0.19％、Si：≤0.45％、Mn：1.40％～1.50％、P：≤0.025％、S：≤0.02％、B：0.0010％～0.0025％。
2.一种大断面含硼低屈强比355MPa热轧H型钢的生产方法，其特征在于，包括将高炉铁水采用双渣冶炼法进行转炉冶炼，LF炉外精炼得到所述大断面含硼低屈强比355MPa热轧H型钢。
3.如权利要求2所述方法，其特征在于，所述生产方法的具体步骤包括：
步骤1、冶炼和连铸：采用预处理的铁水进行双渣转炉冶炼、LF精炼、异型坯连铸得到H型钢坯；
步骤2、热轧：将步骤1得到得H型钢坯加热后进行高压水除磷，经热轧后得到热轧H型钢；
步骤3、冷却和外形矫直：将热轧制后的热轧H型钢冷床冷却，进行外形矫直；
步骤4、表面质量检查及锯切：将步骤3得到的H型钢进行表面质量检查及锯切得到所述大断面含硼低屈强比355MPa热轧H型钢。
4.如权利要求3所述方法，其特征在于，所述步骤1中，
所述双渣转炉冶炼的初期渣碱度为1.5～2.0；终渣碱度为2.5～3.0；
所述双渣转炉冶炼的周期为40～45min/炉；
所述双渣转炉冶炼的氧压为0.70～0.95MPa；流量为16500～19000m3/h；
所述双渣转炉冶炼的出钢温度＞1590℃；
所述双渣转炉冶炼出钢时间大于3min，出钢加入硅锰，硅铁，铝铁和小粒白灰；
所述双渣转炉冶炼的出钢的C≥0.15％，Si≥0.14％，Mn≥0.60％。
5.如权利要求3所述方法，其特征在于，所述步骤1中，
所述LF精炼时间≥25分钟；白渣时间大于10分钟，精炼全程吹氩；
所述LF精炼软吹前，先喂入B线0.30m/t，再喂硅钙线1.5～2米/吨；喂线结束后软吹氩5分钟以上。
6.如权利要求3所述方法，其特征在于，所述步骤2中，
所述H型钢坯加热的均热段温度1200～1280℃，开轧温度1120～1200℃，矫直温度小于80℃。
7.一种权利要求2～6任一项所述方法生产得到的热轧H型钢，其特征在于，所述热轧H型钢包含以下重量百分数的组分：C：0.17～0.19％、Si：≤0.45％、Mn：1.40％～1.50％、P：≤0.025％、S：≤0.02％、B：0.0010％～0.0025％。
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| CN115927961A (zh) * | 2022-12-01 | 2023-04-07 | 宁波祥路中天新材料科技股份有限公司 | 一种轻量化高强度汽车防护梁及其制备方法和拉弯机 |
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|---|---|
| CN109576570B (zh) | 2020-11-24 |
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