CN110004355A - 一种高磷耐候耐低温热轧h型钢及其生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高磷耐候耐低温热轧H型钢，其化学成分的质量百分含量包括：C 0.07％～0.12％、Si 0.40％～0.55％、Mn 0.60％～0.80％、P 0.07％～0.12％、S≤0.015％、Cr 0.35％～0.50％、Cu 0.30％～0.40％、Ni 0.30％～0.40％、Nb 0.03％～0.06％，其余为Fe和杂质，质量分数共计100％。本发明还公开了一种采用异型坯生产高磷耐候耐低温热轧H型钢的方法。本发明通过转炉冶炼、LF精炼、VD真空脱气、异型坯连铸等炼钢过程工艺的控制，成功采用异型坯开发出具有良好低温韧性的高磷耐候热轧H型钢。

Description

一种高磷耐候耐低温热轧H型钢及其生产方法
技术领域
本发明涉及冶炼技术领域，尤其涉及一种高磷耐候耐低温热轧H型钢及其生产方法。
背景技术
碳素钢和低合金钢在大气中会生锈，用任何一种方法保护都要花费大量的财力和物力。但其优良的力学性能和较低的价格，没有其他材料能完全代替。为了提高其在大气中的耐腐蚀性，国外在30年代，特别是美国已开展了低合金耐候钢的研究，并取得了相当的成绩。其中，应用最普遍的是30年代发展的高磷铜加铬、镍的Cor-Ten A系列和以铬锰铜合金化为主的Cor-Ten B系列，并在60年代不涂漆直接用于建筑和桥梁。这种耐候钢在欧洲旧本也得到广泛应用。
耐候钢除了具有良好的耐候性外，还具有优良的力学、焊接等使用性能，广泛用于制造集装箱、铁道车辆、桥梁等结构件。随着我国铁路运输、公路运输及航运的不断发展，对集装箱和铁道车辆的需求量增加，生产含磷耐候钢具有较好的市场前景。
发明内容
本发明的目的是提供一种高磷耐候耐低温热轧H型钢及其生产方法，开发出具有良好低温韧性的高磷耐候热轧H型钢。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种高磷耐候耐低温热轧H型钢，其化学成分的质量百分含量包括：C 0.07％～0.12％、Si 0.40％～0.55％、Mn 0.60％～0.80％、P 0.07％～0.12％、S≤0.015％、Cr0.35％～0.50％、Cu 0.30％～0.40％、Ni 0.30％～0.40％、Nb 0.03％～0.06％，其余为Fe和杂质，质量分数共计100％。
进一步的，其化学成分的质量百分含量包括：C 0.10％、Si 0.45％、Mn 0.75％、P0.08％、S 0.008％、Cr 0.45％、Cu 0.32％、Ni 0.32％、Nb 0.040％，其余为Fe和杂质，质量分数共计100％。
进一步的，其化学成分的质量百分含量包括：C 0.08％、Si 0.50％、Mn 0.63％、P0.10％、S 0.005％、Cr 0.38％、Cu 0.35％、Ni 0.33％、Nb 0.030％，其余为Fe和杂质，质量分数共计100％。
进一步的，其化学成分的质量百分含量包括：C 0.11％、Si 0.52％、Mn 0.77％、P0.07％、S 0.009％、Cr 0.47％、Cu 0.30％、Ni 0.32％、Nb 0.060％，其余为Fe和杂质，质量分数共计100％。
进一步的，其化学成分的质量百分含量包括：C 0.12％、Si 0.43％、Mn 0.68％、P0.12％、S 0.006％、Cr 0.41％、Cu 0.36％、Ni 0.35％、Nb 0.050％，其余为Fe和杂质，质量分数共计100％。
一种高磷耐候耐低温热轧H型钢的生产方法，其包括复吹转炉冶炼、LF精炼、VD真空处理、异型坯连铸；
其中：
复吹转炉冶炼：终渣碱度按3.0控制，终点控制目标C≥0.03％，T≥1610℃，采用SiMn、MnFe脱氧合金化，终脱氧采用有Al脱氧，合金铜、镍随废钢加入，在出钢过程中加入白灰；
LF精炼：精炼白渣操作，全程按精炼规程进行吹Ar操作，根据转炉钢水成份及温度进行脱硫，精炼后期加入铌铁、磷铁并对成分进行微调；
VD真空处理：真空度≤0.10Kpa，深真空时间≥15min,破真空后，喂入硅钙线100m-150m，保证软吹时间大于15min，软吹期间钢水不得裸露；
异型坯连铸：供连铸钢水成分为C 0.10％、Si 0.45％、Mn 0.75％、P 0.08％、S0.008％、Cr 0.45％、Cu 0.32％、Ni 0.32％、Nb 0.04％；全程采用保护浇注，过热度25℃-35℃，二冷采用弱冷制度，采用恒拉速操作，铸坯下线后缓冷48小时。
进一步的，连铸坯断面尺寸为：359×290×100mm、555×440×105mm、730×370×90mm、1024×390×120mm。
与现有技术相比，本发明的有益技术效果：
本发明的高磷耐候耐低温钢异型连铸坯未发现明显铸坯表面及内部质量缺陷，铸坯质量良好，铸坯表面裂纹率低于1％，轧制后的H型钢各项性能均满足标准要求。
具体实施方式
表1是各个钢种的化学成分,表2、表3、表4结合实施例对本发明进一步说明。
表1各实施例化学成分(质量百分数/％)
实施例 C Si Mn P S Cr Cu Ni Nb
实施例1 0.10 0.45 0.75 0.08 0.008 0.45 0.32 0.32 0.040
实施例2 0.08 0.50 0.63 0.10 0.005 0.38 0.35 0.33 0.030
实施例3 0.11 0.52 0.77 0.07 0.009 0.47 0.30 0.32 0.060
实施例4 0.12 0.43 0.68 0.12 0.006 0.41 0.36 0.35 0.050
表2各实施例铸坯断面、拉速及过热度控制
表3各实施例轧制H型钢后力学性能
由表3可以看出，该H型钢不仅具有稳定的屈服及抗拉强度，而且具有良好的低温韧性。
据标准GB/T 4171要求附录D要求，钢材具有较好的耐大气腐蚀性能时，要求其按公式计算出的耐腐蚀性指数I应为6.0或6.0以上。计算公式为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。
表4各实施例耐腐蚀性指数I的计算结果
实施例 耐腐蚀性指数I
实施例1 7.76
实施例2 8.07
实施例3 7.73
实施例4 8.30
由表4可以看出，该钢种耐腐蚀性指数均远高于标准要求的6.0，因此该钢种具有良好的耐大气腐蚀性能。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (7)

1.一种高磷耐候耐低温热轧H型钢，其特征在于：其化学成分的质量百分含量包括：C0.07％～0.12％、Si0.40％～0.55％、Mn0.60％～0.80％、P0.07％～0.12％、S≤0.015％、Cr0.35％～0.50％、Cu0.30％～0.40％、Ni0.30％～0.40％、Nb0.03％～0.06％，其余为Fe和杂质，质量分数共计100％。
2.根据权利要求1所述的高磷耐候耐低温热轧H型钢，其特征在于：其化学成分的质量百分含量包括：C0.10％、Si0.45％、Mn0.75％、P0.08％、S0.008％、Cr0.45％、Cu0.32％、Ni0.32％、Nb0.040％，其余为Fe和杂质，质量分数共计100％。
3.根据权利要求1所述的高磷耐候耐低温热轧H型钢，其特征在于：其化学成分的质量百分含量包括：C0.08％、Si0.50％、Mn0.63％、P0.10％、S0.005％、Cr0.38％、Cu0.35％、Ni0.33％、Nb0.030％，其余为Fe和杂质，质量分数共计100％。
4.根据权利要求1所述的高磷耐候耐低温热轧H型钢，其特征在于：其化学成分的质量百分含量包括：C0.11％、Si0.52％、Mn0.77％、P0.07％、S0.009％、Cr0.47％、Cu0.30％、Ni0.32％、Nb0.060％，其余为Fe和杂质，质量分数共计100％。
5.根据权利要求1所述的高磷耐候耐低温热轧H型钢，其特征在于：其化学成分的质量百分含量包括：C0.12％、Si0.43％、Mn0.68％、P0.12％、S0.006％、Cr0.41％、Cu0.36％、Ni0.35％、Nb0.050％，其余为Fe和杂质，质量分数共计100％。
6.根据权利要求1-5任一项所述的高磷耐候耐低温热轧H型钢的生产方法，其特征在于：包括复吹转炉冶炼、LF精炼、VD真空处理、异型坯连铸；
其中：
复吹转炉冶炼：终渣碱度按3.0控制，终点控制目标C≥0.03％，T≥1610℃，采用SiMn、MnFe脱氧合金化，终脱氧采用有Al脱氧，合金铜、镍随废钢加入，在出钢过程中加入白灰；
LF精炼：精炼白渣操作，全程按精炼规程进行吹Ar操作，根据转炉钢水成份及温度进行脱硫，精炼后期加入铌铁、磷铁并对成分进行微调；
VD真空处理：真空度≤0.10Kpa，深真空时间≥15min,破真空后，喂入硅钙线100m-150m，保证软吹时间大于15min，软吹期间钢水不得裸露；
异型坯连铸：供连铸钢水成分为C0.10％、Si0.45％、Mn0.75％、P0.08％、S0.008％、Cr0.45％、Cu0.32％、Ni0.32％、Nb0.04％；全程采用保护浇注，过热度25℃-35℃，二冷采用弱冷制度，采用恒拉速操作，铸坯下线后缓冷48小时。
7.根据权利要求6所述的生产方法，其特征在于：连铸坯断面尺寸为：359×290×100mm、555×440×105mm、730×370×90mm、1024×390×120mm。
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