CN113528935A - 一种含Al耐低温结构用热轧H型钢及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种含Al耐低温结构用热轧H型钢，其化学成分的质量百分比包括：C 0.07％～0.16％、Si 0.15％～0.50％、Mn 1.10％～1.60％、P≤0.035％、S≤0.035％、Alt≥0.020％，其余为Fe和不可避免的杂质，质量分数共计100％。本发明还公开了一种制造含Al耐低温结构用热轧H型钢的方法。本发明通过转炉冶炼、LF精炼、异型坯连铸、铸坯堆垛缓冷等炼钢过程工艺的控制，成功开发出含Al耐低温结构用热轧H型钢，具有良好的力学性能性能，尤其是良好的低温冲击韧性，同时具有良好的焊接性能。
Description
技术领域
本发明涉及冶炼材料领域，尤其涉及一种含Al耐低温结构用热轧H型钢及其生产方法。
背景技术
近年来，随着海洋油气资源的不断开发，市场对于低温结构用热轧H型钢的需求越来越大。研发高强度、高韧性的低温结构用H型钢，对充分利用我国海域资源，实现国家的能源战略具有深远的异议。低温结构用热轧H型钢经常应用于环境条件十分恶劣的工作环境中，除受重力载荷外，还要考虑到风载荷、波浪载荷、河流载荷、冰载荷、地震载荷等的影响。因此开发耐低温结构用热轧H型钢，具有十分光明的前景。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种含Al耐低温结构用热轧H型钢及其生产方法。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种含Al耐低温结构用热轧H型钢，其化学成分的质量百分含量包括：C 0.07％～0.16％、Si 0.15％～0.50％、Mn 1.10％～1.60％、P≤0.035％、S≤0.035％、Alt≥0.020％，其余为Fe和不可避免的杂质，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 0.25％、Mn 1.45％、P0.015％、S 0.010％、Alt 0.045％，其余为Fe和不可避免的杂质，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 0.09％、Si 0.22％、Mn 1.47％、P0.014％、S 0.009％、Alt 0.044％，其余为Fe和不可避免的杂质，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 0.23％、Mn 1.43％、P0.013％、S 0.007％、Alt 0.046％，其余为Fe和不可避免的杂质，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 0.09％、Si 0.28％、Mn 1.46％、P0.015％、S 0.008％、Alt 0.047％，其余为Fe和不可避免的杂质，质量分数共计100％。
一种含Al耐低温结构用热轧H型钢的生产方法，包括：
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≥1640℃，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。
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、成份微调及升温操作，保证软吹时间大于15min。
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≥900℃，铸坯翼缘目标温度≥800℃，采用恒拉速操作，拉速控制在0.9m/min-1.0m/min，连铸坯切割后及时下线堆垛缓冷，缓冷时间大于48小时。
进一步的，连铸坯断面尺寸为H350mm×290mm×100mm。
与现有技术相比，本发明的有益技术效果：
采用该工艺生产的含Al耐低温结构用热轧H型钢铸坯表面及内部质量较好，表面裂纹率小于2％，轧制后的H型钢各项性能均满足标准要求，具有良好的力学性能性能，尤其是良好的低温冲击韧性，碳当量CEV≤0.40，具有良好的焊接性能。
具体实施方式
一种制造含Al耐低温结构用热轧H型钢，其化学成分的质量百分含量包括：C0.07％～0.16％、Si 0.15％～0.50％、Mn 1.10％～1.60％、P≤0.035％、S≤0.035％、Alt≥0.020％，其余为Fe和不可避免的杂质，质量分数共计100％。
一种制造含Al耐低温结构用热轧H型钢的冶炼工艺为：转炉冶炼、LF精炼、异型坯连铸、铸坯堆垛缓冷。
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≥1640℃，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。
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、成份微调及升温操作，保证软吹时间大于15min。
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≥900℃，铸坯翼缘目标温度≥800℃，采用恒拉速操作，拉速控制在0.9m/min-1.0m/min，连铸坯切割后及时下线堆垛缓冷，缓冷时间大于48小时。
连铸坯断面尺寸为H350mm×290mm×100mm。
对含Al耐低温结构用热轧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2％，轧制后的H型钢各项性能均满足标准要求。
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各实例化学成分(质量百分数/％)
| 实例 | C | Si | Mn | P | S | Alt |
| 实例1 | 0.10 | 0.25 | 1.45 | 0.015 | 0.010 | 0.045 |
| 实例2 | 0.09 | 0.22 | 1.47 | 0.014 | 0.009 | 0.044 |
| 实例3 | 0.10 | 0.23 | 1.43 | 0.013 | 0.007 | 0.046 |
| 实例4 | 0.09 | 0.28 | 1.46 | 0.015 | 0.008 | 0.047 |
表2各实例拉速及过热度控制
| 实例 | 过热度(℃) | 拉速(m/min) |
| 实例1 | 27 | 0.95 |
| 实例2 | 28 | 0.97 |
| 实例3 | 30 | 0.96 |
| 实例4 | 29 | 0.98 |
表3各实例入拉矫机铸坯表面温度
| 实例 | 翼缘板端部(℃) | R角(℃) | 腹板(℃) |
| 实例1 | 888 | 984 | 926 |
| 实例2 | 885 | 996 | 927 |
| 实例3 | 886 | 993 | 924 |
| 实例4 | 883 | 996 | 923 |
表4各实例轧制H型钢后力学性能
从表4可以看出，该H型钢不仅具有很好的屈服及抗拉强度，而且具有很好的低温冲击韧性，碳当量0.34，具有良好的焊接性能。
本发明通过合理的化学成分设计，连铸过程中，采用弱冷工艺，根据热轧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。提高设备精度精度，结晶器对弧、对中调整到小于等于0.1mm。采用该工艺生产的含Al耐低温结构用热轧H型钢铸坯表面及内部质量较好，表面裂纹率小于2％，轧制后的H型钢各项性能均满足标准要求，具有良好的力学性能性能，尤其是良好的低温冲击韧性，碳当量CEV≤0.40，具有良好的焊接性能。
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)
1.一种含Al耐低温结构用热轧H型钢，其特征在于，其化学成分的质量百分含量包括：C0.07％～0.16％、Si 0.15％～0.50％、Mn 1.10％～1.60％、P≤0.035％、S≤0.035％、Alt≥0.020％，其余为Fe和不可避免的杂质，质量分数共计100％。
2.根据权利要求1所述的含Al耐低温结构用热轧H型钢，其特征在于，其化学成分的质量百分含量包括：C 0.10％、Si 0.25％、Mn 1.45％、P 0.015％、S 0.010％、Alt 0.045％，其余为Fe和不可避免的杂质，质量分数共计100％。
3.根据权利要求1所述的含Al耐低温结构用热轧H型钢，其特征在于，其化学成分的质量百分含量包括：C 0.09％、Si 0.22％、Mn 1.47％、P 0.014％、S 0.009％、Alt 0.044％，其余为Fe和不可避免的杂质，质量分数共计100％。
4.根据权利要求1所述的含Al耐低温结构用热轧H型钢，其特征在于，其化学成分的质量百分含量包括：C 0.10％、Si 0.23％、Mn 1.43％、P 0.013％、S 0.007％、Alt 0.046％，其余为Fe和不可避免的杂质，质量分数共计100％。
5.根据权利要求1所述的含Al耐低温结构用热轧H型钢，其特征在于，其化学成分的质量百分含量包括：C 0.09％、Si 0.28％、Mn 1.46％、P 0.015％、S 0.008％、Alt 0.047％，其余为Fe和不可避免的杂质，质量分数共计100％。
6.根据权利要求1-5任一项所述的含Al耐低温结构用热轧H型钢的生产方法，其特征在于，包括：
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≥1640℃，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。
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、成份微调及升温操作，保证软吹时间大于15min。
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≥900℃，铸坯翼缘目标温度≥800℃，采用恒拉速操作，拉速控制在0.9m/min-1.0m/min，连铸坯切割后及时下线堆垛缓冷，缓冷时间大于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H350mm×290mm×100mm。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20211022 |
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