CN113930658B - 一种小型低合金q355b角钢的生产工艺 - Google Patents

一种小型低合金q355b角钢的生产工艺 Download PDF

Info

Publication number
CN113930658B
CN113930658B CN202111202616.3A CN202111202616A CN113930658B CN 113930658 B CN113930658 B CN 113930658B CN 202111202616 A CN202111202616 A CN 202111202616A CN 113930658 B CN113930658 B CN 113930658B
Authority
CN
China
Prior art keywords
rolling
angle steel
temperature
continuous casting
alloy
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202111202616.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113930658A (zh
Inventor
何晓波
欧阳瑜
韦弦
赵祥梅
温斌
李静宇
张振申
贺瑞飞
刘社牛
李娜
柴垚
董尉民
贾黎杰
霍桂兰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Anyang Iron and Steel Co Ltd
Original Assignee
Anyang Iron and Steel Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Anyang Iron and Steel Co Ltd filed Critical Anyang Iron and Steel Co Ltd
Priority to CN202111202616.3A priority Critical patent/CN113930658B/zh
Publication of CN113930658A publication Critical patent/CN113930658A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113930658B publication Critical patent/CN113930658B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C33/00—Making ferrous alloys
    • C22C33/04—Making ferrous alloys by melting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B1/00—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
    • B21B1/46—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling metal immediately subsequent to continuous casting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C37/00—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape
    • B21C37/02—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape of sheets
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/001—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing N
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/02—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/04—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/06—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing aluminium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/14—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing titanium or zirconium

Abstract

本发明公开了一种小型低合金Q355B角钢的生产工艺，所述Q355B角钢的化学成分区别于传统低合金Q355B角钢的高Mn设计，本发明采用单一添加Ti微合金元素，利用Ti的析出强化作用，部分地替代传统Q355B角钢Mn的固溶强化，再配合低温终轧的轧制工艺保证韧性。本发明生产的低合金Q355B角钢的厚度为6‑10mm，屈服强度为350‑460MPa，抗拉强度为500‑600MPa，伸长率为25‑35%，20℃冲击功大于50J；本发明钢的金相组织为多边形铁素体+块状珠光体组织，而且珠光体呈游离状态均匀分布。

Description

一种小型低合金Q355B角钢的生产工艺
技术领域
本发明属于钢铁材料工程技术领域，涉及一种小型低合金Q355B角钢的生产工艺。
背景技术
低合金Q355B角钢属于低合金高强度结构钢，是简单断面的型钢钢材，主要用于金属构件及厂房的框架等。在使用中要求有好的可焊性、塑性变形性能以及一定的机械强度。传统的小型低合金Q355B角钢的化学成分设计采用0.15-0.20％C和1.20-1.60％的Mn成分体系，主要利用Mn的固溶强化来保证钢的强度。
近年来，随着钢铁行业供过于求的形势发展，市场竞争更加激烈，生产厂家也将降低生产成本作为主要的管理方向。Ti微合金作为一种比较廉价的合金元素，在钢中能够产生较强的析出强化作用，应用范围较大，但是与其相关的专利均是相关中厚板和卷板的生产技术。在型材生产中还没有钛强化角钢的相关专利技术和应用，主要的问题是韧性很难保证。
低合金Q355B角钢执行GB/T 1591-2018标准，其技术要求为：C≤0.24％、Mn≤1.60％、Si≤0.55％、S≤0.035％、P≤0.035％，CEV≤0.54，屈服强度≥355Mpa，抗拉强度470-630Mpa，伸长率≥22％，纵向20℃冲击功≥34J。
发明内容
本发明的目的是提供一种小型低合金Q355B角钢的生产工艺，主要利用TiC在铁素体中的析出强化作用，部分地替代Mn的固溶强化，配合低温终轧的轧制工艺，保证钢的强度和韧性，使其性能满足其技术要求，而且合金成本相比传统Q355B角钢降低。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种小型低合金Q355B角钢的生产工艺，所述小型低合金Q355B角钢按重量百分比包括以下组成成分：C：0.14～0.20％，Mn：0.75～1.10％，Si：0.15～0.30％，P≤0.025％，S≤0.008％，Alt：0.010～0.025％，Ti：0.035～0.060％，N≤0.0080％，其余为Fe和不可避免杂质。
本发明所述Q355B角钢的化学成分区别于传统低合金Q355B角钢，采用单一添加Ti微合金元素，利用Ti的析出强化作用，部分地替代传统Q355B角钢Mn的固溶强化，再配合低温终轧的轧制工艺，保证钢的韧性。
进一步，所述生产工艺包括转炉、精炼、150mm方坯连铸、连铸坯再加热、轧制、精整等工序，其中，所述连铸坯再加热工序为连铸坯采用冷装，再加热温度为1100-1250℃，在炉时间90-150min，连铸坯出炉温度1020-1150℃；所述轧制工序，开轧温度为980-1080℃，第1架
Figure BDA0003305221840000011
轧机往复轧制4道次，第2架轧机往复轧制3～5道次，随后5架
Figure BDA0003305221840000021
轧机各轧制1道次，终轧温度为860-950℃，冷床冷却速度为1-3℃/s，下冷床温度450-540℃。
本发明的生产工艺通过冶炼过程的钛微合金化，在加热过程中TiC粒子在奥氏体中充分固溶，在低温终轧后的相变中，过饱和的TiC粒子在铁素体基体上细小弥散析出，使铁素体得到强化，起到显著的析出强化效果。
进一步，所述生产工艺生产的Q355B角钢显微组织为多边形铁素体+块状珠光体组织，珠光体分布区别于传统Q355B角钢的带状分布，而呈游离态分布。
进一步，所述生产工艺生产的Q355B角钢屈服强度≥355MPa，抗拉强度470-630MPa，伸长率≥21％，20℃冲击功在34J以上。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
1、本发明更经济地利用钛的析出强化作用，部分替代Mn的固溶强化，保持钢的强度和韧性符合GB/T 1591-2018标准的技术要求，同时可以控制碳当量在0.38以下，焊接性能更优异；显微组织的带状组织大幅度减轻，保持了良好的韧塑性。
2、本发明通过Ti微合金化，可以降低Mn合金的加入，既能降低钢的合金成本，又保证了钢的强度，同时随着Mn含量的降低，减轻了钢的中心偏析，带状组织级别得到降低，并且降低了钢的碳当量，改善了焊接性能。
3、此外，本发明角钢的生产方法对轧制设备和轧制工艺要求低，合金成本低，具有很好的经济效益。
附图说明
图1为传统0.18％C+1.45％Mn小型角钢的金相组织图；
图2为本发明0.18％C+1.02％Mn+0.046％Ti小型角钢的金相组织图。
具体实施方式
下面结合附图和具体的实施例对本发明的技术方案及效果做进一步描述，但本发明的保护范围并不限于此。
实施例1
一种钛强化低合金Q355B角钢，其包含的化学成分及各个成分的质量分数见表1，轧制规格∠75×75×6规格。加热工序连铸坯采用冷装，加热温度1230℃，在炉时间105min，连铸坯出炉温度1083℃；轧制工序，开轧温度1062℃，第1架
Figure BDA0003305221840000022
轧机往复轧制4道次，第2架轧机往复轧制5道次，随后5架
Figure BDA0003305221840000023
轧机各轧制1道次，终轧温度923℃，冷床冷却速度2.0℃/s，下冷床温度465℃。本实施例制备的钛强化低合金Q355B角钢的力学性能见表2。
本实施例Q355B角钢的金相照片见图2，金相组织为多边形铁素体(约占80％)+块状珠光体(约占20％)组织，珠光体呈游离态分布；而传统成分为0.18％C+1.45％Mn的小型角钢金相组织为铁素体+珠光体组织，但是珠光体呈明显的带状分布。本实施例金相组织与传统小型角钢的显著区别在于珠光体的形态和分布不同。
实施例2
一种钛强化低合金Q355B角钢，其包含的化学成分及各个成分的质量分数见表1，轧制规格∠75×75×8规格。连铸坯再加热工序，连铸坯采用冷装，加热温度1210℃，在炉时间112min，连铸坯出炉温度1053℃；轧制工序，开轧温度1038℃，第1架
Figure BDA0003305221840000031
轧机轧制4道次，第2架轧机轧制5道次，随后5架
Figure BDA0003305221840000032
轧机各轧制1道次，终轧温度935℃，冷床冷却速度为1.8℃/s，下冷床温度489℃。本实施例制备的Q355B角钢的力学性能见表2，金相组织类似实施例1。
实施例3
一种钛强化低合金Q355B角钢，其包含的化学成分及各个成分的质量分数见表1，轧制规格∠75×75×10规格。连铸坯再加热工序，连铸坯采用冷装，加热温度1170℃，在炉时间121min，连铸坯出炉温度1023℃；轧制工序，开轧温度1018℃，第1架
Figure BDA0003305221840000034
轧机轧制4道次，第2架轧机轧制5道次，随后5架
Figure BDA0003305221840000033
轧机各轧制1道次，终轧温度916℃，冷床冷却速度为1.6℃/s，下冷床温度521℃。本实施例制备的Q355B角钢的力学性能见表2，金相组织类似实施例1。
实施例4
一种钛强化低合金Q355B角钢，其包含的化学成分及各个成分的质量分数见表1，轧制规格∠80×80×10规格。连铸坯再加热工序，连铸坯采用冷装，加热温度1165℃，在炉时间115min，连铸坯出炉温度1042℃；轧制工序，开轧温度1033℃，第1架
Figure BDA0003305221840000036
轧机轧制4道次，第2架轧机轧制5道次，随后5架
Figure BDA0003305221840000035
轧机各轧制1道次，终轧温度933℃，冷床冷却速度为1.7℃/s，下冷床温度532℃。本实施例制备Q355B角钢的力学性能见表2，金相组织类似实施例1。
实施例5
一种钛强化低合金Q355B角钢，其包含的化学成分及各个成分的质量分数见表1，轧制规格∠90×90×6规格。连铸坯再加热工序，连铸坯采用冷装，加热温度1200℃，在炉时间114min，连铸坯出炉温度1062℃；轧制工序，开轧温度1044℃，第1架
Figure BDA0003305221840000037
轧机轧制4道次，第2架轧机轧制5道次，随后5架
Figure BDA0003305221840000038
轧机各轧制1道次，终轧温度886℃，冷床冷却速度为1.9℃/s，下冷床温度462℃。本实施例制备的Q355B角钢的力学性能见表2，金相组织类似实施例1。
实施例6
一种钛强化低合金Q355B角钢，其包含的化学成分及各个成分的质量分数见表1，轧制规格∠90×90×10规格。连铸坯再加热工序，连铸坯采用冷装，加热温度1190℃，在炉时间123min，连铸坯出炉温度1060℃；轧制工序，开轧温度1032℃，第1架
Figure BDA0003305221840000042
轧机轧制4道次，第2架轧机轧制5道次，随后5架
Figure BDA0003305221840000043
轧机各轧制1道次，终轧温度946℃，冷床冷却速度为1.4℃/s，下冷床温度536℃。本实施例制备的Q355B角钢的力学性能见表2，金相组织类似实施例1。
实施例7
一种钛强化低合金Q355B角钢，其包含的化学成分及各个成分的质量分数见表1，轧制规格∠100×100×8规格。连铸坯再加热工序，连铸坯采用冷装，加热温度1210℃，在炉时间108min，连铸坯出炉温度1068℃；轧制工序，开轧温度1046℃，第1架
Figure BDA0003305221840000044
轧机轧制4道次，第2架轧机轧制3道次，随后5架
Figure BDA0003305221840000045
轧机各轧制1道次，终轧温度932℃，冷床冷却速度为1.7℃/s，下冷床温度512℃。本实施例制备的Q355B角钢的力学性能见表2，金相组织类似实施例1。
实施例8
一种钛强化低合金Q355B角钢，其包含的化学成分及各个成分的质量分数见表1，轧制规格∠100×100×10规格。连铸坯再加热工序，连铸坯采用冷装，加热温度1183℃，在炉时间116min，连铸坯出炉温度1045℃；轧制工序，开轧温度1012℃，第1架
Figure BDA0003305221840000046
轧机轧制4道次，第2架轧机轧制3道次，随后5架
Figure BDA0003305221840000047
轧机各轧制1道次，终轧温度918℃，冷床冷却速度为1.6℃/s，下冷床温度538℃。本实施例制备的Q355B角钢的力学性能见表2，金相组织类似实施例1。
表1实施例1-8角钢的化学成分(wt％)
实施例 C Si Mn P S Alt Ti N
1 0.18 0.21 1.02 0.015 0.006 0.018 0.046 0.0042
2 0.17 0.20 0.89 0.016 0.004 0.014 0.057 0.0038
3 0.18 0.021 0.99 0.019 0.005 0.016 0.053 0.0048
4 0.17 0.18 0.82 0.015 0.003 0.013 0.059 0.0048
5 0.17 0.27 1.05 0.016 0.005 0.012 0.039 0.0057
6 0.16 0.19 0.81 0.014 0.005 0.021 0.045 0.0046
7 0.17 0.23 0.99 0.016 0.006 0.018 0.038 0.0073
8 0.18 0.20 0.98 0.020 0.002 0.024 0.053 0.0038
表2实施例1-8角钢的力学性能
Figure BDA0003305221840000041
Figure BDA0003305221840000051
本发明生产的低合金Q355B角钢的厚度为6-10mm，屈服强度为350-460MPa，抗拉强度为500-600MPa，伸长率为25-35％，20℃冲击功大于50J。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (1)

1.一种小型低合金Q355B角钢的生产工艺，其特征在于，所述小型低合金Q355B角钢按重量百分比包括以下组成成分：C：0.16~0.18%，Mn：0.81~1.05%，Si：0.18~0.27%，P：0.014~0.020%，S：0.002~0.006%，Alt：0.012~0.024%，Ti：0.038~0.059%，N：0.0038~0.0073%，其余为Fe和不可避免杂质；
所述生产工艺包括转炉、精炼、150mm方坯连铸、连铸坯再加热、轧制、精整工序，其中，所述连铸坯再加热工序为连铸坯采用冷装，再加热温度为1165-1230℃，在炉时间105-123min，连铸坯出炉温度1023-1083℃；
所述轧制工序，开轧温度为1012-1062℃，第1架φ500轧机往复轧制4道次，第2架轧机往复轧制3~5道次，随后5架φ400轧机各轧制1道次，终轧温度为886-946℃，冷床冷却速度为1.4-2.0℃/s，下冷床温度462-538℃；
所述生产工艺生产的Q355B角钢显微组织为多边形铁素体+块状珠光体组织，所述块状珠光体呈游离态分布；
所述生产工艺生产的Q355B角钢的厚度为6-10mm，屈服强度368-456MPa，抗拉强度512-580MPa，伸长率25-31.5%，20℃冲击功49-99J。
CN202111202616.3A 2021-10-15 2021-10-15 一种小型低合金q355b角钢的生产工艺 Active CN113930658B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111202616.3A CN113930658B (zh) 2021-10-15 2021-10-15 一种小型低合金q355b角钢的生产工艺

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111202616.3A CN113930658B (zh) 2021-10-15 2021-10-15 一种小型低合金q355b角钢的生产工艺

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113930658A CN113930658A (zh) 2022-01-14
CN113930658B true CN113930658B (zh) 2022-10-14

Family

ID=79279845

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111202616.3A Active CN113930658B (zh) 2021-10-15 2021-10-15 一种小型低合金q355b角钢的生产工艺

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113930658B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115478229A (zh) * 2022-09-15 2022-12-16 安阳钢铁股份有限公司 一种热轧q420小型角槽钢及生产工艺

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111676429B (zh) * 2020-06-24 2022-03-01 南京钢铁股份有限公司 一种具有良好低温韧性的热轧耐候角钢及其生产方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN113930658A (zh) 2022-01-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111455287B (zh) 一种500MPa级低屈强比耐候桥梁钢及其制造方法
CN110184525B (zh) 一种高强度q500gje调质态建筑结构用钢板及其制造方法
CN112981235B (zh) 一种屈服强度420MPa级的调质型建筑结构用钢板及其生产方法
CN102876999B (zh) 一种调质型低温压力容器用钢板及其制备方法
CN110438414A (zh) 一种消除超宽幅铁素体不锈钢中厚板表面裂纹的方法
CN110777296B (zh) 一种超厚规格x52管线钢热轧卷板及其生产方法
CN107604248B (zh) 一种高强度q500gjd调质态建筑结构用钢板及其制造方法
CN110846577A (zh) 690MPa级高强度低屈强比中锰钢中厚钢及制造方法
CN102877007A (zh) 厚度大于等于80mm低裂纹敏感性压力容器用钢板及制备方法
WO2022214107A1 (zh) 一种高韧性的低合金高强度钢的轧制方法
CN109252029B (zh) 一种薄厚端性能均匀的楔形耐候桥梁用钢及其生产方法
CN109136756B (zh) NbC纳米颗粒强化X90塑性管用钢板及其制造方法
CN109023068B (zh) Vc纳米颗粒强化x90塑性管用钢板及其制造方法
CN106282774A (zh) 一种高横纵向冲击比值大厚度q690e高强钢生产方法
CN113930658B (zh) 一种小型低合金q355b角钢的生产工艺
CN106756544A (zh) 一种超低碳当量大厚度q690d高强钢的生产方法
CN114480962A (zh) 一种620MPa级煤矿液压支架用钢及其制造方法
CN115572912B (zh) 一种经济型460MPa级别工程结构用钢板冷却均匀性控制方法
CN113584264B (zh) 一种低碳合金钢及销轴及其制备方法
CN115341141A (zh) 一种低屈强比耐候桥梁钢及制备方法
CN114480976A (zh) 一种高温轧制Q420qE桥梁结构钢板及其生产方法
CN114182182A (zh) 一种冰箱压缩机壳体用热轧酸洗钢板及其制造方法
CN109694994B (zh) 一种耐腐蚀高耐磨钢球及其制造方法
CN105220072B (zh) 一种低铬低钼型2000MPa级非调质钢板及其制造方法
CN110616375A (zh) 含铌钒550MPa级厚规格耐候钢及其生产方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant