CN110172639A - 一种290Mpa级抗震用低屈服强度钢及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种290Mpa级抗震用低屈服强度钢及其制造方法，该钢的成分以重量百分比计含有C：0.06‑0.12％，Si：0.1‑0.3％，Mn：0.9‑1.2％，P：≤0.026％，S≤0.016％，N≤0.0060％，余量为Fe和不可避免的杂质。通过简单的化学成分设计，配合以两阶段的轧制和冷却工艺便可获得厚度≤100mm，屈服强度YP为270～310Mpa的低屈服强度钢板，其成分简单，不含有昂贵合金元素，制造成本较低。该钢具有良好的冲击和焊接性能以及低周疲劳性能，延伸率很高，主要用于建筑结构的抗震设计。

Description

一种290Mpa级抗震用低屈服强度钢及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种低屈服强度钢及其制造方法，具体涉及一种290Mpa级抗震用低屈服强度钢及其制造方法。
背景技术
目前市场上低屈服点钢按照级别可以分为三种：100MPa级、160MPa、225MPa，以下是与之相关的专利：
公开号为“CN101845589”和“JP10324918A”的专利，均公布了一种极低屈服点钢板及其制造方法，其屈服强度在140MPa左右。发明均在低C-Si-Mn的基础上添加N、Ti、Nb中的一种或者多种，并含有B元素，然而B的添加不仅提高了钢板的制造成本、増加了冶炼难度。
公开号为CN101775536A的专利公开了一种225MPa级抗震用低屈服强度钢及其制造方法，该发明采用低C，低Si-Mn的成分设计，并选择添加了Ti、Nb或V中的一种或者多种，该设计使用贵重金属元素，成本高。
公开号为CN101781736的专利公开了一种屈服强度225MPa级抗震建筑用钢及其生产方法，该发明采用低C，低Si-Mn的成分设计，添加了Re、Mg等金属元素，该设计方案添加的合金冶炼难度较大、工艺难以控制，而且后续热处理时间长，增加了生产周期和成本。
公开号为CN101392350的专利公开了一种极低屈服点钢板及其制造方法，该发明采用低C-Si-Mn的成分设计，添加了Nb、V、Ti等微合金元素，其屈服强度在235MPa左右，该成分设计使用贵金属成本高。
且目前尚无一种290Mpa级抗震用低屈服强度钢以满足市场需求。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术的缺陷，本发明提供一种290Mpa级抗震用低屈服强度钢，该钢成分设计简单，且成本较低。
本发明的另一目的是提供一种上述钢的制造方法。
技术方案：本发明所述的一种290Mpa级抗震用低屈服强度钢，成分以重量百分比计含有C：0.06-0.12％，Si：0.1-0.3％，Mn：0.9-1.2％，P：≤0.026％，S≤0.016％，N≤0.0060％，余量为Fe和不可避免的杂质。
具体的，该钢的基体组织为块状铁素体+珠光体，钢板断面的1/4厚度位置的晶粒尺寸为10-50μm。
该钢的钢板厚度≤100mm，屈服强度为270-310Mpa。
而对应于上述290Mpa级抗震用低屈服强度钢，本发明所述的制造方法采用的技术方案包括加热工序、热轧工序和冷却工序；所述加热工序中，钢坯采用加热炉加热，加热段温度控制1230-1270℃，总在炉时间控制为0.9H-1.5H；其中，H为钢板厚度；所述热轧工序中，采用两阶段控制轧制，钢板从加热炉出来后，抛钢至轧钢台，粗轧终轧温度控制在950℃～1030℃，精轧阶段轧制温度控制在800℃～900℃；所述冷却工序中，采用水冷或空冷至室温，返红温度为650～750℃。
其中，所述抛钢速度为1-3m/s。
有益效果：该290Mpa级抗震用低屈服强度钢通过简单的化学成分设计，配合以两阶段的轧制和冷却工艺便可获得厚度≤100mm，屈服强度YP为270～310Mpa的低屈服强度钢板，其成分设计简单，不含有昂贵合金元素，制造成本较低。并且该钢具有良好的冲击和焊接性能以及低周疲劳性能，延伸率很高，主要用于建筑结构的抗震设计。
附图说明
图1是实施例中16mm厚钢板1/4厚度位置的金相组织形貌图。
具体实施方式
下面，结合实施例对本发明做进一步详细说明。
以下提供五组实施例，这五组实施例的成分均按照表1所示，余量为Fe和不可避免的杂质：
表1化学成分％
C Mn P S Si N
0.08 0.98 0.020 0.01 0.25 0.0058
其制造方法包括加热工序、热轧工序和冷却工序；
在加热工序中，钢坯采用加热炉加热，加热段温度控制1230-1270℃，总在炉时间控制为0.9H-1.5H；其中，H为钢板厚度；
在热轧工序中，采用两阶段控制轧制，钢板从加热炉出来后，以1-3m/s的速度抛钢至轧钢台，粗轧终轧温度控制在950℃～1030℃，精轧阶段轧制温度控制在800℃～900℃；
在冷却工序中，采用水冷或空冷至室温，返红温度为650～750℃。
具体的轧制工艺参数如表2所示：
表2实施例1-5轧制工艺参数
实施例1-5获得的产品性能如表3。
表3实施例1-5所得产品性能
根据上述性能结果可见，本发明制备所得钢板具有非常高的延伸率和良好的韧性。
其中实施例1所得钢板1/4处金相组织形貌如图1所示，主要为铁素体+珠光体组织，该位置的晶粒尺寸为10～50um。
为了全面支持权利要求中的成分含量，即在权利要求1保护的成分范围内补充实施例6-10，成分如下表4所示，余量为Fe和不可避免的杂质：
表4化学成分％
序号 C Mn P S Si N
实施例6 0.06 1.00 0.025 0.013 0.15 0.0012
实施例7 0.10 0.90 0.026 0.005 0.12 0
实施例8 0.12 1.10 0.008 0.010 0.10 0.0036
实施例9 0.07 1.20 0.020 0.016 0.28 0.0060
实施例10 0.09 0.95 0.022 0.011 0.30 0.0051
同样，上述实施例的制造方法包括加热工序、热轧工序和冷却工序；
在加热工序中，钢坯采用加热炉加热，加热段温度控制1230-1270℃，总在炉时间控制为0.9H-1.5H；其中，H为钢板厚度；
在热轧工序中，采用两阶段控制轧制，钢板从加热炉出来后，以1-3m/s的速度抛钢至轧钢台，粗轧终轧温度控制在950℃～1030℃，精轧阶段轧制温度控制在800℃～900℃；
在冷却工序中，采用水冷或空冷至室温，返红温度为650～750℃。
具体的轧制工艺参数如表5所示：
表5实施例6-10轧制工艺参数
实施例6-10获得的产品性能如表6。
表6实施例6-10所得产品性能

Claims (5)

1.一种290Mpa级抗震用低屈服强度钢，其特征在于，成分以重量百分比计含有C：0.06-0.12％，Si：0.1-0.3％，Mn：0.9-1.2％，P：≤0.026％，S≤0.016％，N≤0.0060％，余量为Fe和不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的290Mpa级抗震用低屈服强度钢，其特征在于，该钢的基体组织为块状铁素体+珠光体，钢板断面1/4厚度位置的晶粒尺寸为10-50μm。
3.根据权利要求1所述的290Mpa级抗震用低屈服强度钢，其特征在于，该钢的钢板厚度≤100mm，屈服强度为270-310Mpa。
4.一种根据权利要求1-3任一项所述的290Mpa级抗震用低屈服强度钢的制造方法，其特征在于，包括加热工序、热轧工序和冷却工序；
所述加热工序中，钢坯采用加热炉加热，加热段温度控制1230-1270℃，总在炉时间控制为0.9H-1.5H；其中，H为钢板厚度；
所述热轧工序中，采用两阶段控制轧制，钢板从加热炉出来后，抛钢至轧钢台，粗轧终轧温度控制在950℃～1030℃，精轧阶段轧制温度控制在800℃～900℃；
所述冷却工序中，采用水冷或空冷至室温，返红温度为650～750℃。
5.根据权利要求4所述的290Mpa级抗震用低屈服强度钢的制造方法，其特征在于，所述抛钢速度为1-3m/s。
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