CN112760558A - 一种Q355级Ti微合金化高强度热轧H型钢及其生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种Q355级Ti微合金化高强度热轧H型钢及其生产方法，其中Q355级Ti微合金化高强度热轧H型钢的化学成分按质量百分比计包括：C 0.17％～0.24％、Si 0.35％～0.55％、Mn 1.30％～1.60％、P≤0.035％、S≤0.035％、Ti 0.010％～0.035％，其余为Fe和不可避免的杂质。提供的生产方法在连铸过程中采用弱冷工艺等，获得了兼具有高强度和优良韧性的Q355级Ti微合金化高强度热轧H型钢。

Description

一种Q355级Ti微合金化高强度热轧H型钢及其生产方法

技术领域

本发明属于冶炼连铸技术领域，具体涉及一种Q355级Ti微合金化高强度热轧H型钢及其生产方法，尤其是采用异型坯的生产方法。

背景技术

H型钢是一种截面优化的安全而又经济的型钢，其优越性表现在：同普通工字钢相比，可节约金属10％～15％；结构自重比混凝土结构轻1/2～1/3；增加建筑物有效面积4％～6％；工程施工速度快；减少了施工对环境的污染；抗自然灾害的能力强；便于机械加工，结构连接和安装，还易于拆除和再利用等。然而，现有技术中的H型钢多存在强度不高或韧性不足的问题，使得对H型钢的使用范围受到极大限制。

发明内容

针对现有技术中存在的问题一个或多个，本发明一个方面提供一种Q355级Ti微合金化高强度热轧H型钢，其化学成分按质量百分比计包括：C 0.17％～0.24％、Si 0.35％～0.55％、Mn 1.30％～1.60％、P≤0.035％、S≤0.035％、Ti 0.010％～0.035％，其余为Fe和不可避免的杂质。

上述Q355级Ti微合金化高强度热轧H型钢的化学成分按质量百分比计包括：C0.17％～0.20％、Si 0.37％～0.42％、Mn 1.31％～1.35％、P≤0.024％、S≤0.014％、Ti0.022％～0.032％，其余为Fe和不可避免的杂质。

本发明另一方面提供了上述的Q355级Ti微合金化高强度热轧H型钢的生产方法，其包括以下工艺步骤：转炉冶炼、LF精炼、异型坯连铸、铸坯堆垛缓冷；其中：

在所述转炉冶炼工艺步骤中，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，在出钢过程中加入白灰，出钢挡渣；

在所述LF精炼工艺步骤中，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、成份微调及升温操作，精炼后期加入钛铁，保证软吹时间大于10min；

在所述异型坯连铸工艺步骤中，全程采用保护浇注，过热度≤30℃，采用弱冷制度，入拉矫机前，铸坯腹板目标温度≥850℃，铸坯翼缘目标温度≥800℃，采用恒拉速操作，拉速控制在0.9m/min-1.2m/min；

所述铸坯堆垛缓冷时间大于48小时。

基于以上技术方案提供的技术方案通过合理设计化学成分，并在连铸过程中，采用弱冷工艺，根据高强度热轧H型钢的钢水成分特性，合理匹配拉速、过热度、结晶器水量及进水温度，改善连铸坯温度的均匀性，控制连铸坯温度，在矫直过程尽量避开裂纹敏感区，获得了强度和韧性均优良的Q355级Ti微合金化高强度热轧H型钢，并且在连铸过程中该热轧H型钢铸坯表面及内部质量较好，表面裂纹率小于1％，获得了力学性能优良的热轧H型钢。

具体实施方式

本发明旨在提供一种兼具高强度和优良韧性的Q355级Ti微合金化高强度热轧H型钢及其采用异形坯的生产方法。本发明的目的通过以下具体实施方式实现。

提供的Q355级Ti微合金化高强度热轧H型钢的化学成份按质量百分比计包括：C0.17％～0.24％、Si 0.35％～0.55％、Mn 1.30％～1.60％、P≤0.035％、S≤0.035％、Ti0.010％～0.035％，其余为Fe和不可避免的杂质；在一个优选实施方式中，该Q355级Ti微合金化高强度热轧H型钢的化学成分按质量百分比计包括：C 0.17％～0.20％、Si 0.37％～0.42％、Mn 1.31％～1.35％、P≤0.024％、S≤0.014％、Ti 0.022％～0.032％，其余为Fe和不可避免的杂质。

提供的Q355级Ti微合金化高强度热轧H型钢的生产方法包括以下工艺步骤：转炉冶炼、LF精炼、异型坯连铸、铸坯堆垛缓冷；其中：

在所述转炉冶炼工艺步骤中，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，在出钢过程中加入白灰，出钢挡渣；

在所述LF精炼工艺步骤中，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、成份微调及升温操作，精炼后期加入钛铁，保证软吹时间大于10min；供连铸钢水成分为C 0.18％、Si 0.40％、Mn 1.35％、P 0.018％、S 0.013％、Ti 0.033；

在所述异型坯连铸工艺步骤中，全程采用保护浇注，过热度≤30℃，采用弱冷制度，入拉矫机前，铸坯腹板目标温度≥850℃，铸坯翼缘目标温度≥800℃，采用恒拉速操作，拉速控制在0.9m/min-1.2m/min；

所述铸坯堆垛缓冷时间大于48小时；连铸坯断面尺寸为H290mm×100mm×350mm。

进一步对Q355级Ti微合金化高强度热轧H型钢异型连铸坯表面质量进行检查，同时对内部质量进行热酸低倍检验并跟踪检查H型钢质量。检查过程中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。

以下通过具体实施例详细说明本发明的内容，实施例旨在有助于理解本发明，而不在于限制本发明的内容。

根据下表1所列的实施例1-实施例4的化学成分，按照以上提供的方法生产热轧H型钢。其中下表2列出了各实施例连铸工艺步骤中的拉速及过热度控制，下表3示出了各实施例入拉矫机铸坯表面温度，下表4示出了各实施例生产获得的热轧H型钢的力学性能检测数据。

表1：实施例1-4的热轧H型钢的化学成分及含量(％)

实施例	C	Si	Mn	P	S	Ti
							实施例1	0.17	0.37	1.32	0.017	0.011	0.032
实施例2	0.18	0.40	1.31	0.023	0.007	0.031
							实施例3	0.19	0.39	1.35	0.024	0.010	0.022
实施例4	0.20	0.42	1.34	0.016	0.014	0.022

表2：各实施例拉速及过热度控制

实施例	过热度(℃)	拉速(m/min)
			实施例1	27	1.10
实施例2	29	1.11
			实施例3	26	1.15
实施例4	28	1.20

表3：各实施例入拉矫机铸坯表面温度

实施例	翼缘板端部(℃)	R角(℃)	腹板(℃)
				实施例1	804	887	851
实施例2	812	894	855
				实施例3	815	898	859
实施例4	808	893	854

表4：各实施例热轧H型钢的力学性能

从上表4可以看出，本发明生产的热轧H型钢不仅具有很好的屈服及抗拉强度，而且具有很好的冲击韧性。

最后应说明的是：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，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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Q355级Ti微合金化高强度热轧H型钢，其特征在于，所述Q355级Ti微合金化高强度热轧H型钢的化学成分按质量百分比计包括：C 0.17％～0.24％、Si 0.35％～0.55％、Mn1.30％～1.60％、P≤0.035％、S≤0.035％、Ti 0.010％～0.035％，其余为Fe和不可避免的杂质。

2.根据权利要求1所述的Q355级Ti微合金化高强度热轧H型钢，其特征在于，所述Q355级Ti微合金化高强度热轧H型钢的化学成分按质量百分比计包括：C 0.17％～0.20％、Si0.37％～0.42％、Mn 1.31％～1.35％、P≤0.024％、S≤0.014％、Ti 0.022％～0.032％，其余为Fe和不可避免的杂质。

3.权利要求1或2所述的Q355级Ti微合金化高强度热轧H型钢的生产方法，其包括以下工艺步骤：转炉冶炼、LF精炼、异型坯连铸、铸坯堆垛缓冷；其中：

在所述转炉冶炼工艺步骤中，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，在出钢过程中加入白灰，出钢挡渣；

在所述LF精炼工艺步骤中，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、成份微调及升温操作，精炼后期加入钛铁，保证软吹时间大于10min；

在所述异型坯连铸工艺步骤中，全程采用保护浇注，过热度≤30℃，采用弱冷制度，入拉矫机前，铸坯腹板目标温度≥850℃，铸坯翼缘目标温度≥800℃，采用恒拉速操作，拉速控制在0.9m/min-1.2m/min；

所述铸坯堆垛缓冷时间大于48小时。