CN109930071A - 一种建筑钢板及其生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种建筑钢板及其生产方法，属于钢板生产技术领域。该建筑钢板包括如下质量含量的化学成分：0.08‑0.14wt％的C、0.08‑0.15wt％的Si、0.09‑1.45wt％的Mn、0.015‑0.05wt％的Als、0.015‑0.06wt％的Nb、0.4‑0.8wt％的Cr及0.80‑1.85wt％的Ni等，余量为Fe和残留元素。上述钢板的各化学成分组合合理，具有较强的强韧性、抗震性、耐蚀性和耐火性等。其生产方法包括：对钢水进行浇铸，浇铸过程中进行水冷模铸，随后进行大压下轧制、预淬火处理、亚温淬火处理和回火处理。该方法简单易操作，有利于改善钢板质量，提高钢板的性能。

Description

一种建筑钢板及其生产方法

技术领域

本发明涉及建筑钢板生产技术领域，具体而言，涉及一种建筑钢板及其生产方法。

背景技术

建筑用钢占钢铁产量的50％以上(主要是棒线材)，而我国钢结构用钢(钢板和型钢)仅占钢产量的5％-6％。随着高层建筑和重点工程的发展建设，建筑结构用钢高强度、长寿命和安全性等方面的需求越来越迫切。

目前，我国几乎还未有自行生产的特厚耐候钢，主要为进口。

发明内容

本发明的第一目的包括提供一种建筑钢板，该建筑钢板的各化学成分组合合理，能够同时具有较强的强韧性、抗震性、耐蚀性和耐火性等。

本发明的第二目的包括提供一种上述建筑钢板的生产方法，该方法简单易操作，有利于改善建筑钢板质量，提高建筑钢板的性能。

本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的：

本发明提出一种建筑钢板，其包括如下质量含量的化学成分：0.08-0.14wt％的C、0.08-0.15wt％的Si、0.09-1.45wt％的Mn、≤0.012wt％的P、≤0.003wt％的S、0.015-0.05wt％的Als、0.015-0.06wt％的Nb、0.4-0.8wt％的Cr、0.2-0.5wt％的Mo、0.035-0.07wt％的V、0.80-1.85wt％的Ni、0.20-0.35wt％的Cu以及0.01-0.03wt％的Ti，余量为Fe和残留元素。

在一些实施方式中，上述建筑钢板包括如下质量含量的化学成分：0.1-0.13wt％的C、0.1-0.13wt％的Si、1.15-1.25wt％的Mn、≤0.01wt％的P、≤0.001wt％的S、0.03-0.045wt％的Als、0.035-0.05wt％的Nb、0.5-0.6wt％的Cr、0.25-0.5wt％的Mo、0.04-0.065wt％的V、1.25-1.45wt％的Ni、0.28-0.3wt％的Cu以及0.01-0.03wt％的Ti，余量为Fe和残留元素。

在一些实施方式中，上述建筑钢板的厚度不低于150mm。

在另一些实施方式中，上述建筑钢板的厚度为150-300mm。

在一些实施方式中，上述建筑钢板具有粒状贝氏体组织。

在一些实施方式中，上述建筑钢板的碳当量Ceq≤0.68％，和/或建筑钢板的低焊接裂纹敏感性系数Pcm≤0.3％，和/或建筑钢板的耐候系数I≥6，和/或建筑钢板的屈强比≤0.83，和/或建筑钢板的抗层状撕裂性能Z≥35％，和/或建筑钢板的断后伸长率≥20％；和/或600℃下3h的屈服强度高于室温屈服强度的2/3。

此外，本发明还提出了一种上述建筑钢板的生产方法，包括以下步骤：

对钢水进行浇铸，浇铸过程中进行水冷模铸，随后进行大压下轧制和热处理，其中，热处理包括依次进行的预淬火处理、亚温淬火处理和回火处理。

本申请提供的建筑钢板及其生产方法的有益效果包括：

本申请提供的建筑钢板的各化学成分组合合理，能够同时具有较强的强韧性、抗震性、耐蚀性和耐火性等。其生产方法简单易操作，有利于改善建筑钢板质量，提高建筑钢板的性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例1提供的建筑钢板上1/4厚度处B回+F的金相组织图；

图2为本申请实施例1提供的建筑钢板1/2厚度处B回+F的金相组织图；

图3为本申请实施例1提供的建筑钢板下1/4厚度处B回+F的金相组织图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

下面对本申请实施例提供的建筑钢板及其生产方法进行具体说明。

本申请提供的建筑钢板包括如下质量含量的化学成分：0.08-0.14wt％的C、0.08-0.15wt％的Si、0.09-1.45wt％的Mn、≤0.012wt％的P、≤0.003wt％的S、0.015-0.05wt％的Als(钢中的酸溶铝)、0.015-0.06wt％的Nb、0.4-0.8wt％的Cr、0.2-0.5wt％的Mo、0.035-0.07wt％的V、0.80-1.85wt％的Ni、0.20-0.35wt％的Cu以及0.01-0.03wt％的Ti，余量为Fe和残留元素。

在一些优选的实施方式中，建筑钢板包括如下质量含量的化学成分：0.1-0.13wt％的C、0.1-0.13wt％的Si、1.15-1.25wt％的Mn、≤0.01wt％的P、≤0.001wt％的S、0.03-0.045wt％的Als、0.035-0.05wt％的Nb、0.5-0.6wt％的Cr、0.25-0.5wt％的Mo、0.04-0.065wt％的V、1.25-1.45wt％的Ni、0.28-0.3wt％的Cu以及0.01-0.03wt％的Ti，余量为Fe和残留元素。

上述建筑钢板的厚度优选不低于150mm，更优为150-300mm。当建筑钢板厚度在150-300mm范围内变化时，相应的建筑钢板化学成分中的合金成分优选由低变高。本申请的建筑钢板具有粒状贝氏体组织。

其中，通过Ni、Cr、Mo的固溶强化和微合金化元素Nb、V、Ti碳化物的沉淀析出强化，可使原始奥氏体晶粒保持细化，以保证调质后建筑钢板组织充分细化，从而得到优异的强韧性。

本申请中，P的加入能够提高钢的耐大气腐蚀性能，Si能配合P进一步提高钢的耐大气腐蚀性能，其原因可能在于：硅的氧化物与金属分界处的晶胞之间容易紧密而强固地结合在一起，紧密地被贴在金属上，甚至在高温下也不剥落，从而使钢具有很强的抗氧化性和耐热性能。

但发明人发现，P和Si的用量并不是越多越好，P含量升高会使钢材偏析严重，增加回火脆性，且显著降低钢的塑性和韧性，不利于钢材后续的焊接，Si含量升高会显著提高韧脆转变温度且降低钢的焊接性能。鉴于此，在本申请中，P和Si元素的含量均控制在较低范围，在此基础上，另通过适当加入Cu、Cr、Ni、Mo元素的含量来提高建筑钢板的强度和对抗大气腐蚀性能，其中，Mo元素能大幅提高建筑钢板耐沿海大气腐蚀性能。

此外，Nb、V、Ti等微合金元素在本申请不仅能够提高建筑钢板的韧性、强度以及可焊性，而且上述元素在热处理工艺中可形成各类M(C、N)纳米析出相，提高铁素体高温组织稳定，提高建筑钢板的耐火性。

在一些优选的实施方式中，上述建筑钢板的碳当量Ceq≤0.68％，例如0.52-0.68％，如0.52％、0.62％或0.68％等。其中，Ceq按以下公式计算：Ceq＝C+Mn/6+Si/24+Ni/40+Cr/5+Mo/4+V/14。

在一些优选的实施方式中，上述建筑钢板的低焊接裂纹敏感性系数Pcm≤0.3％，例如0.23-0.3％，如0.23％、0.27％或0.3％等。其中，Pcm按以下公式计算：Pcm＝C+Si/30+Mn/20+Cu/20+Ni/60+Cr/20+Mo/15+V/10+5B。

在一些优选的实施方式中，上述建筑钢板的耐候系数I≥6，例如7.77-8.09，如7.77、7.82或8.09等。其中，I按以下公式计算：I＝26.01(Cu％)+3.88(Ni％)+1.20(Cr％)+1.49(％Si)+17.28(％P)-7.29(％Cu)(％Ni)-9.10(％Ni)(％P)-33.39(％Cu)²。

在一些优选的实施方式中，上述建筑钢板的屈强比≤0.83，例如0.72-0.79，如0.72、0.76、0.77、0.78或0.79等。

在一些优选的实施方式中，上述建筑钢板的抗层状撕裂性能Z≥35％，例如37-65％，如37％、42％、45％、50％、55％、60％或65％等。

在一些优选的实施方式中，上述建筑钢板的断后伸长率≥20％，和/或600℃下3h的屈服强度高于室温屈服强度的2/3。

承上，本申请所提供的建筑钢板各化学成分组分合理，通过P和Si提高建筑钢板的耐大气腐蚀性能，通过Ni、Cr、Mo、Nb、V及Ti之间的配合一方面以提高建筑钢板的强韧性，弥补P和Si对建筑钢板韧性及强度方面的影响，另一方面提高建筑钢板的耐火性。

此外，本申请还提供了一种上述建筑钢板的生产方法，例如其可包括以下步骤：

对钢水进行浇铸，浇铸过程中进行水冷模铸，随后进行大压下轧制和热处理，其中，热处理包括依次进行的预淬火处理、亚温淬火处理和回火处理。值得说明的是，在本申请建筑钢板的生产方法中，未涉及的工艺内容均可直接参照现有技术，在此不做赘述。

在浇铸前，可包括：将优质铁水进行KR铁水预处理，然后进行120吨顶底复吹转炉、LF炉精炼及真空脱气处理等。

其中，铁水预处理可以是将到站铁水扒前渣与扒后渣，使液面渣层厚度≤30mm，铁水经KR搅拌脱硫后使铁水中S含量≤0.005wt％，硫周期≤25min、脱硫温降≤25℃。

冶炼浇铸工艺：入转炉铁水S≤0.005wt％、P≤0.080wt％，铁水温度≥1280℃，出钢前用挡渣塞挡前渣出钢，出钢结束前采用挡渣锥挡渣，以使渣层厚度≤30mm，转炉出钢过程中全程吹氩。VD真空度控制在67Pa以下，保压时间≥10min，加入覆盖剂保证铺满钢液面，加覆盖剂前关闭氩气，上钢温度控制在1566±15℃。

浇铸过程中利用水冷模铸本体快速冷却，及大帽口保温措施，使铸锭内部呈上大下小的补缩通道，使得铸锭凝固补缩产生的缩孔移至帽口部位，达到近似定向凝固的效果，以改善铸锭内部偏析、疏松等缺陷，并使内部组织致密、成分相对均匀，解决电渣锭成本高价格昂贵，以及常规模铸内部质量一般的问题。

本申请中，在大压下轧制之前，还包括对浇铸后的铸锭进行加热。较佳地，采用缓慢升温、多阶段保温的方式，以使铸锭均匀透烧，表面氧化铁皮较易去除。

在一些实施方式中，铸锭的加热总时长控制为14-16min/cm(优选15min/cm)。在上述加热总时长范围内，能够确保钢的内外温度基本一致。当加热总时长过短时，钢存在内外温差，当加热总时长过长，会导致组织晶粒长大，使机械性能变差。

进一步地，本申请中，装钢时炉膛温度例如可控制在≤750℃，焖钢2-4h，从而减少炉温与铸锭之间的温差，降低铸锭内外温差导致的应力差。

在一些实施方式中，高温段目标保温温度为1260-1280℃，如1260℃、1265℃、1270℃、1275℃或1280℃等，高温段目标保温时间为14-15h，如14h、14.5h或15h等。

通过控制加热过程中的保温温度及保温时间等，以保证模铸锭、连铸坯烧透、温度均匀利于轧制，同时保证合金成分在奥氏体中的部分固溶和奥氏体晶粒的均匀化，避免原始铸态晶粒长大。

进一步地，大压下轧制是指轧制过程中，采用“高温、低速、大压下”工艺及“硬壳”轧制法。其中，“高温”指1260-1280℃，“低速”指线速度为1.1-1.2m/min(优选为1.15m/min)，“大压下”指单道次压下量在50-80mm，“硬壳”指外表壳体温度相对较低，壳体的硬度大于芯部的硬度，在压力作用下，芯部变形大，外壳变形小(也即表皮硬，芯部软)。

在一些实施方式中，大压下轧制中的单道次压下量可控制为50-80mm，从而使形变在厚度方向充分渗透至中心，有效焊合和啮合铸锭或铸坯内部疏松等缺陷，充分破碎原始铸态组织，使建筑钢板晶粒均匀细化，同时进一步愈合铸锭内部疏松缺陷。而一般的轧机及轧制方法单道次压下量低于50mm，力的穿透能力弱，内部中心不易破碎形成细晶粒，机械性能差，无法保证内部微缺陷的焊合。值得说明的是，当单道次压下量超过80mm时容易导致力量过大使建筑钢板易轧裂。

发明人经研究发现，通过上述大压下轧制过程，建筑钢板内部缺陷经历了紧密贴合、间断性局部愈合、愈合区扩展及完全愈合等阶段，能够有效解决特厚板(尤其是150-300mm厚板)中心内部疏松的问题，为后续使用内部质量要求以及低温冲击韧性做准备。

进一步地，建筑钢板轧后进入ACC装置快速冷却，进一步细化晶粒，使来不及析出的微合金元素固溶在α(铁素体)中，强化铁素体基体。为了保证建筑钢板冷却效果，对建筑钢板进行多次冷却的方式进行控冷。

具体地，利用“差温轧制”，即利用除磷箱或ACC或高压水冷却钢坯表面温度，增强坯壳强度，形成内部温度高，表面温度低，有利于轧制力的渗透，使内部变形大，表面变形小，解决特厚板轧制过程中存在的轧制变形难以渗透到建筑钢板心部、建筑钢板微裂纹难以压合及建筑钢板再结晶不充分，心部和建筑钢板表面晶粒差距大的问题，增加建筑钢板轧制时的心部变形，提高钢坯中心缺陷(微裂纹、疏松、缩孔)的愈合效率，提高组织均匀性，从而减少待温时间、提高轧制效率、减少二次氧化铁皮生产。

进一步地，建筑钢板下线后及时进行堆垛缓冷以实现热扩散处理，促进建筑钢板中[H]的扩散，进一步释放残余应力，以及改善建筑钢板中心线区域的组织结构，提高建筑钢板的塑韧性。

进一步地，轧制后进行热处理。本申请中，热处理包括预淬火处理、亚温淬火处理和回火处理。其中，亚温淬火处理为两相区淬火，也即根据亚共析钢在加热到奥氏体和铁素体两相区后进行淬火。

其中，预淬火处理的温度可以设置为910-950℃，如910℃、915℃、920℃、925℃、930℃、935℃、940℃、945℃或950℃等。预淬火处理的保温时间可以设置为1.6-2.4min/mm，如1.6min/mm、1.8min/mm、2min/mm、2.2min/mm或2.4min/mm等。预淬火处理可采用水淬方式，升温过程采用最快速升温。

亚温淬火处理的温度可以设置为810-850℃，如810℃、815℃、820℃、825℃、830℃、835℃、840℃、845℃或850℃等。亚温淬火处理的保温时间可以设置为1.6-2.4min/mm，如1.6min/mm、1.8min/mm、2min/mm、2.2min/mm或2.4min/mm等。亚温淬火处理可采用水淬并伴气体搅拌，升温过程采用最快速升温。值得说明的是，发明人发现，若亚温淬火处理的温度高于880℃，会导致在880℃以上金相组织处于单一奥氏体组织，而在淬火后得不到组织细密的粒状贝氏体组织，从而无法得不到强韧性都高的综合机械性能。

回火处理的温度可以设置为590-650℃，如590℃、600℃、610℃、620℃、630℃、640℃或650℃等。回火处理的保温时间可以设置为3-5min/mm，如3min/mm、3.5min/mm、4min/mm、4.5min/mm或5min/mm等。

发明人发现，当建筑钢板厚度较厚(例如150-300mm)时，在常规的热处理冷却设备下，其表面到心部的冷却速度有所差异，且随着厚度的增加，冷却速度降低。常规的淬火与回火结合工艺，由于冷却速度限制导致建筑钢板获得粗大的板条马氏体及粗大的粒贝组织，冲击韧性极差。

本申请中鉴于焊接性能的碳当量及低焊接裂纹敏感性指数的要求，主要产生粒贝(粒状贝氏体)为主的组织(本申请建筑钢板中粒状贝氏体的含量范围为90-95wt％，余量为铁素体)，通过采用预淬火+两相区亚温淬火+回火的热处理工艺可使建筑钢板具有较高的强度和韧性，其原因可能包括：

通过两相区的亚温淬火，可保留部分未溶的铁素体阻止已转变的奥氏体长大，且由于建筑钢板出炉到入水前有3min的吊运时间，此时在贝氏体相变开始前，在晶内会形成不同取向的晶内铁素体，它们把奥氏体一定量的晶粒分割成多个区域，在冷到贝氏体转变开始温度后，被分割的各区内不同取向亚晶界上的析出物促使贝氏体在各亚晶界形核，亚晶的取向差引起各亚晶贝氏体束方向不同，并且各束贝氏体的长大过程受亚晶界的限制。

并且，亚温淬火还可控制屈强比，并达到细化奥氏体晶粒及最终组织，且最终组织中的铁素体有阻碍裂纹扩展、降低屈强比提高抗震性的作用，提高了贝氏体的冲击韧性，并改善了钢中残留有害元素的分布，使其均匀的分布在细化后晶粒的晶界上，总晶界面积明显增多，单位晶界面积上的有害元素(P、S、Sb、Sn)含量较少，有效的抑制了有害元素在晶界上偏聚，并保证了600℃下3h，其屈服强度高于室温屈服强度的2/3的耐火性能指标以及抗层状撕裂Z35性能，得到良好低温冲击韧性、高强度低屈强比抗震、抗600℃下3h的耐火性能于一体的特厚高层建筑钢。

进一步地，回火处理后，还可包括空冷和压制。其中，空冷的终温度可以为380-420℃，如380℃、400℃或420℃等。压制校平过程是带温进行压平，温度也可维持在380-420℃。

此外，压制后，还可包括精整、外检、探伤及入库等步骤。

经上述生产工艺制得的建筑钢板的耐大气腐蚀即耐候性能I≥6.0、耐火性能(600℃下3h，其屈服强度＞室温屈服强度的2/3的耐火性能指标)、抗震性能(屈强比≤0.83)、抗层状撕裂性能(Z≥35％)。

以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。

实施例1

本实施例提供一种厚度为150mm的建筑钢板，其包括如下质量含量的化学成分：

0.1wt％的C、0.1wt％的Si、1.15wt％的Mn、0.01wt％的P、0.001wt％的S、0.03wt％的Als、0.035wt％的Nb、0.5wt％的Cr、0.25wt％的Mo、0.04wt％的V、1.25wt％的Ni、0.28wt％的Cu以及0.01wt％的Ti，余量为Fe和残留元素。该建筑钢板的碳当量Ceq为0.52％，低焊接裂纹敏感性系数Pcm为0.23，耐候系数为7.77。

其生产方法包括：

将优质铁水进行KR铁水预处理：将到站铁水扒前渣与扒后渣，使液面渣层厚度≤30mm，铁水经KR搅拌脱硫后使铁水中S含量≤0.005wt％，硫周期≤25min、脱硫温降≤25℃。

然后进行120吨顶底复吹转炉，入炉铁水S≤0.005wt％、P≤0.080wt％，铁水温度≥1280℃，出钢前用挡渣塞挡前渣出钢，出钢结束前采用挡渣锥挡渣，使渣层厚度≤30mm，转炉出钢过程中全程吹氩。VD真空度控制在67Pa以下，保压时间≥10min，加入覆盖剂保证铺满钢液面，加覆盖剂前关闭氩气，上钢温度控制在1566±15℃。

浇铸过程中利用水冷模铸本体快速冷却，及大帽口保温措施，使铸锭内部呈上大下小的补缩通道，使得铸锭凝固补缩产生的缩孔移至帽口部位，达到近似定向凝固的效果。

对浇铸后的铸锭进行加热，铸锭的加热总时长控制为15min/cm。装钢时炉膛温度控制在≤750℃，焖钢3h。高温段目标保温温度为1270℃，高温段目标保温时间为14.5h。

随后进行采用3800mm轧机大轧制力进行大压下轧制，该过程中温度控制为1280℃，速度控制为1.2m/min。大压下轧制中的单道次压下量控制为60mm。

随后，对建筑钢板下线后及时进行堆垛缓冷。随后于930℃的条件下采用水淬方式进行预淬火处理，该过程保温时间为2min/mm，升温过程采用最快速升温，保温结束后水冷至常温。随后于820℃的条件下采用水淬并伴气体搅拌的方式进行亚温淬火处理，该过程保温时间为2min/mm，升温过程采用最快速升温，保温结束后循环水+气体搅拌冷至常温。随后于650℃的条件下进行回火处理，该过程的保温时间为4min/mm。

接着空冷至400℃，带温进行压平。随后再进行精整、外检、探伤及入库等。

该建筑钢板中所含的粒状贝氏体的量为93wt％。

实施例2

本实施例提供一种厚度为200mm的建筑钢板，其包括如下质量含量的化学成分：

0.12wt％的C、0.12wt％的Si、1.2wt％的Mn、0.01wt％的P、0.001wt％的S、0.04wt％的Als、0.04wt％的Nb、0.55wt％的Cr、0.42wt％的Mo、0.05wt％的V、1.32wt％的Ni、0.29wt％的Cu以及0.02wt％的Ti，余量为Fe和残留元素。该建筑钢板的碳当量Ceq为0.62％，低焊接裂纹敏感性系数Pcm为0.27，耐候系数为7.82。

该建筑钢板的生产方法与实施例1中的区别在于：热处理过程包括于930℃的条件下采用水淬方式进行预淬火处理，该过程保温时间为2min/mm，升温过程采用最快速升温，保温结束后水冷至常温。随后于830℃的条件下采用水淬并伴气体搅拌的方式进行亚温淬火处理，该过程保温时间为2min/mm，升温过程采用最快速升温，保温结束后循环水+气体搅拌冷至常温。随后于630℃的条件下进行回火处理，该过程的保温时间为4min/mm。其余生产过程和工艺均相同。

该建筑钢板中所含的粒状贝氏体的量为95wt％。

实施例3

本实施例提供一种厚度为300mm的建筑钢板，其包括如下质量含量的化学成分：

0.13wt％的C、0.13wt％的Si、1.25wt％的Mn、0.01wt％的P、0.001wt％的S、0.045wt％的Als、0.05wt％的Nb、0.6wt％的Cr、0.5wt％的Mo、0.065wt％的V、1.45wt％的Ni、0.3wt％的Cu以及0.018wt％的Ti，余量为Fe和残留元素。该建筑钢板的碳当量Ceq为0.68％，低焊接裂纹敏感性系数Pcm为0.3，耐候系数为8.09。

该建筑钢板的生产方法与实施例1中的区别在于：热处理过程包括于930℃的条件下采用水淬方式进行预淬火处理，该过程保温时间为2min/mm，升温过程采用最快速升温，保温结束后水冷至常温。随后于845℃的条件下采用水淬并伴气体搅拌的方式进行亚温淬火处理，该过程保温时间为2min/mm，升温过程采用最快速升温，保温结束后循环水+气体搅拌冷至常温。随后于620℃的条件下进行回火处理，该过程的保温时间为4min/mm。其余生产过程和工艺均相同。

该建筑钢板中所含的粒状贝氏体的量为92wt％。

实施例4

本实施例提供一种厚度为150mm的建筑钢板，其所含的化学成分与实施例1相同，但生产方法不同，具体如下：

将优质铁水进行KR铁水预处理：将到站铁水扒前渣与扒后渣，使液面渣层厚度≤30mm，铁水经KR搅拌脱硫后使铁水中S含量≤0.005wt％，硫周期≤25min、脱硫温降≤25℃。

然后进行120吨顶底复吹转炉，入炉铁水S≤0.005wt％、P≤0.080wt％，铁水温度≥1280℃，出钢前用挡渣塞挡前渣出钢，出钢结束前采用挡渣锥挡渣，使渣层厚度≤30mm，转炉出钢过程中全程吹氩。VD真空度控制在67Pa以下，保压时间≥10min，加入覆盖剂保证铺满钢液面，加覆盖剂前关闭氩气，上钢温度控制在1566±15℃。

浇铸过程中利用水冷模铸本体快速冷却，及大帽口保温措施，使铸锭内部呈上大下小的补缩通道，使得铸锭凝固补缩产生的缩孔移至帽口部位，达到近似定向凝固的效果。

对浇铸后的铸锭进行加热，铸锭的加热总时长控制为14min/cm。装钢时炉膛温度控制在≤750℃，焖钢4h。高温段目标保温温度为1260℃，高温段目标保温时间为15h。

随后进行采用3800mm轧机大轧制力进行大压下轧制，该过程中温度控制为1275℃，速度控制为1.2m/min。大压下轧制中的单道次压下量控制为50mm。

随后，对建筑钢板下线后及时进行堆垛缓冷。随后于910℃的条件下采用水淬方式进行预淬火处理，该过程保温时间为2.4min/mm，升温过程采用最快速升温。随后于810℃的条件下采用水淬并伴气体搅拌的方式进行亚温淬火处理，该过程保温时间为2.4min/mm，升温过程采用最快速升温。随后于590℃的条件下进行回火处理，该过程的保温时间为5min/mm。

接着空冷至380℃，带温进行压平。随后再进行精整、外检、探伤及入库等。

该建筑钢板中所含的粒状贝氏体的量为92wt％。

实施例5

本实施例提供一种厚度为150mm的建筑钢板，其所含的化学成分与实施例1相同，但生产方法不同，具体如下：

将优质铁水进行KR铁水预处理：将到站铁水扒前渣与扒后渣，使液面渣层厚度≤30mm，铁水经KR搅拌脱硫后使铁水中S含量≤0.005wt％，硫周期≤25min、脱硫温降≤25℃。

然后进行120吨顶底复吹转炉，入炉铁水S≤0.005wt％、P≤0.080wt％，铁水温度≥1280℃，出钢前用挡渣塞挡前渣出钢，出钢结束前采用挡渣锥挡渣，使渣层厚度≤30mm，转炉出钢过程中全程吹氩。VD真空度控制在67Pa以下，保压时间≥10min，加入覆盖剂保证铺满钢液面，加覆盖剂前关闭氩气，上钢温度控制在1566±15℃。

浇铸过程中利用水冷模铸本体快速冷却，及大帽口保温措施，使铸锭内部呈上大下小的补缩通道，使得铸锭凝固补缩产生的缩孔移至帽口部位，达到近似定向凝固的效果。

对浇铸后的铸锭进行加热，铸锭的加热总时长控制为16min/cm。装钢时炉膛温度控制在≤750℃，焖钢2h。高温段目标保温温度为1280℃，高温段目标保温时间为14h。

随后进行采用3800mm轧机大轧制力进行大压下轧制，该过程中温度控制为1265℃，速度控制为1.1m/min。大压下轧制中的单道次压下量控制为80mm。

随后，对建筑钢板下线后及时进行堆垛缓冷。随后于950℃的条件下采用水淬方式进行预淬火处理，该过程保温时间为1.6min/mm，升温过程采用最快速升温。随后于850℃的条件下采用水淬并伴气体搅拌的方式进行亚温淬火处理，该过程保温时间为1.6min/mm，升温过程采用最快速升温。随后于650℃的条件下进行回火处理，该过程的保温时间为3min/mm。

接着空冷至420℃，带温进行压平。随后再进行精整、外检、探伤及入库等。

该建筑钢板中所含的粒状贝氏体的量为95wt％。

试验例

以实施例1-3所得的建筑钢板为待测品，建筑钢板的化学成分、力学性能试件取样位置及试样制备按照标准《GB/T5313》及《GB/T2975》规定进行。低温冲击韧性试验按《GB/T229》标准进行，拉伸性能试验按《GB/T228》标准进行，弯曲性能试验按《GB/T232》标准进行。对待测建筑钢板在供货状态及模拟焊后热处理后的各项力学性能及金相组织进行了全面检验(模拟焊后热处理制度：600℃×8h，随炉冷却)，每个实施例所得的建筑钢板做两组冲击试验(一组以钢板1/2厚度为测试位置，另一组以钢板1/4厚度为测试位置)，每组做3个冲击试验，其结果如表1所示。

表1测试结果

表1(续)测试结果

由表1可以看出，本申请实施例1-3提供的不同厚度的建筑钢板均具有良好的低温冲击韧性、抗层状撕裂性能和耐火性能。

其中，实施例1提供的建筑钢板在不同厚度截面上的金相组织如图1-3所示，图1代表上1/4厚度处B回+F，其中，B回指回火贝氏体，F指铁素体，该图具体指钢板上表面到下表面之间厚度的1/4处回火贝氏体与铁素体的金相组织；图2代表1/2厚度处B回+F，该图具体指钢板上表面到下表面之间厚度的1/2处回火贝氏体与铁素体的金相组织；图3代表下1/4厚度处B回+F，该图具体指钢板下表面到上表面之间厚度的1/4处回火贝氏体与铁素体的金相组织。由图1至图3可以看出：本申请实施例1提供的建筑钢板组织致密，偏析轻微。

综合上述试验结果可见，本申请实施例提供的建筑钢板成分及杂质含量均满足Z35级别抗撕裂钢的技术要求，各项性能及指标均满足耐火耐候特厚高层建筑建筑钢板Q460GJNHFREZ35用钢要求。

此外，还对建筑钢板进行外检及探伤，其结果显示：所研制的建筑钢板外检，正品率100％，最终建筑钢板探伤达到JB/T 5000.15-1998《重型机械通用技术条件锻钢件无损探伤》的I级探伤要求。

综上所述，本申请提供的建筑钢板的各化学成分组合合理，能够同时具有较强的强韧性、抗震性、耐蚀性和耐火性等。其生产方法简单易操作，有利于改善建筑钢板质量，提高建筑钢板的性能。

以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，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 (10)

1.一种建筑钢板，其特征在于，包括如下质量含量的化学成分：0.08-0.14wt％的C、0.08-0.15wt％的Si、0.09-1.45wt％的Mn、≤0.012wt％的P、≤0.003wt％的S、0.015-0.05wt％的Als、0.015-0.06wt％的Nb、0.4-0.8wt％的Cr、0.2-0.5wt％的Mo、0.035-0.07wt％的V、0.80-1.85wt％的Ni、0.20-0.35wt％的Cu以及0.01-0.03wt％的Ti，余量为Fe和残留元素；

优选地，所述建筑钢板包括如下质量含量的化学成分：0.1-0.13wt％的C、0.1-0.13wt％的Si、1.15-1.25wt％的Mn、≤0.01wt％的P、≤0.001wt％的S、0.03-0.045wt％的Als、0.035-0.05wt％的Nb、0.5-0.6wt％的Cr、0.25-0.5wt％的Mo、0.04-0.065wt％的V、1.25-1.45wt％的Ni、0.28-0.3wt％的Cu以及0.01-0.03wt％的Ti，余量为Fe和残留元素。

2.根据权利要求1所述的建筑钢板，其特征在于，所述建筑钢板的厚度不低于150mm；

优选地，所述建筑钢板的厚度为150-300mm；

优选地，所述建筑钢板具有粒状贝氏体组织。

3.根据权利要求1或2所述的建筑钢板，其特征在于，所述建筑钢板的碳当量Ceq≤0.68％，优选为0.52-0.68％；

和/或所述建筑钢板的低焊接裂纹敏感性系数Pcm≤0.3％，优选为0.23-0.3％；

和/或所述建筑钢板的耐候系数I≥6，优选为7.77-8.09；

和/或所述建筑钢板的屈强比≤0.83，优选为0.72-0.79；

和/或所述建筑钢板的抗层状撕裂性能Z≥35％，优选为37-65％；

和/或所述建筑钢板的断后伸长率≥20％；

和/或所述建筑钢板在600℃下3h的屈服强度高于室温屈服强度的2/3。

4.根据权利要求1-3任一项所述的建筑钢板的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：

对钢水进行浇铸，浇铸过程中进行水冷模铸，随后进行大压下轧制和热处理，其中，热处理包括依次进行的预淬火处理、亚温淬火处理和回火处理。

5.根据权利要求4所述的生产方法，其特征在于，大压下轧制之前，还包括对浇铸后的铸锭进行加热；

优选地，加热总时长为14-16min/cm，高温段目标保温温度为1260-1280℃，高温段目标保温时间为14-15h。

6.根据权利要求4所述的生产方法，其特征在于，大压下轧制过程中，单道次压下量为50-80mm。

7.根据权利要求4所述的生产方法，其特征在于，预淬火处理的温度为910-950℃，预淬火处理的保温时间为1.6-2.4min/mm。

8.根据权利要求4所述的生产方法，其特征在于，亚温淬火处理的温度为810-850℃，亚温淬火处理的保温时间为1.6-2.4min/mm。

9.根据权利要求4所述的生产方法，其特征在于，回火处理的温度为590-650℃，回火处理的保温时间为3-5min/mm。

10.根据权利要求4所述的生产方法，其特征在于，回火处理后，还包括空冷以及压制；

优选地，空冷终温度为380-420℃；

优选地，压制过程的温度为380-420℃。