CN114318114A - Bghbj400型起重机臂架专用钢的化学成分及其制造方法 - Google Patents
Bghbj400型起重机臂架专用钢的化学成分及其制造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114318114A CN114318114A CN202111657996.XA CN202111657996A CN114318114A CN 114318114 A CN114318114 A CN 114318114A CN 202111657996 A CN202111657996 A CN 202111657996A CN 114318114 A CN114318114 A CN 114318114A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- steel
- bghbj400
- type crane
- special steel
- manufacturing
- 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.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
Abstract
本发明BGHBJ400型起重机臂架专用钢的化学成分及其制造方法，涉及钢铁冶炼技术领域，尤其涉及一种利用真空感应炉生产高成形性、高耐腐蚀性的BGHBJ40型起重机臂架专用钢的生产新工艺。本发明BGHBJ400型起重机臂架专用钢的化学成分按质量百分数(wt％)包括：C：≤0.06％；Si：≤0.50％；Mn：≤1.80％；S：≤0.002％；P：≤0.005％；Al：0.02～0.06％；Ca：0.0020～0.0060％；N：0.0010～0.0030％；0：0.0005～0.0010％；为保证焊接性能，在钢中加入Ti，Ti：0.015～0.055％；为提高耐腐蚀性能，在钢中添加Cu、Cr，Cu：0.50～0.80％、Cr：0.60～1.0％；其余为Fe和不可避免的杂质。本发明的制造方法包括如下步骤：沉淀脱氧、升温；扩散脱氧；合金化；镇静、均质化；浇注。本发明的技术方案解决了现有技术中的成形性能差、钢中的夹杂物含量高、焊接性能不良等技术问题。
Description
技术领域
本发明BGHBJ400型起重机臂架专用钢的化学成分及其制造方法，涉及钢铁冶炼技术领域，尤其涉及一种利用真空感应炉生产高成形性、高耐腐蚀性的BGHBJ40型起重机臂架专用钢的生产新工艺。
背景技术
近年来，随着我国基础设施建设的加强，特别是国家重点工程西气东输、西电东送、青藏铁路和三峡大坝工程等的开工建设，使得起重机市场的需求量获得了持续、快速的增长。目前，我国起重机臂架用钢管一般采用无缝钢管，只有宝钢、衡阳钢管等少数钢管厂生产，而且存在成形性差、废品率高、钢中气体、夹杂物含量超标、低温冲击性能和焊接性能不良等一系列问题，因此，有必要研究如何利用真空感应炉冶炼以消除上述缺陷。
作为固定的塔式起重机、轨道结构的桥式起重机和高层建筑施工用的自行式起重机具有成形性高、技术含量高、生产工艺复杂的特点，起重机工作时，整个吊臂结构承载着起升、变幅、伸缩、回转、控制、支撑等受力特点，此外还具有可吊重走行，设备转弯半径小、起重负荷大、作业安全稳定、对运行环境要求低、椼架组合更换自由等，广泛应用于风力发电机组、油田设备安装、海上钻井平台建设、高层(超高层)建筑吊装和桥梁搭建等，起重机臂架是起重设备的关键零件，其使用条件要求强塑积高、成形性好、钢中的夹杂物含量低、焊接性能优良和具有一定的耐腐蚀性能。
世界上一些发达国家已逐步采用焊接高强度结构钢生产起重机臂架，这些钢种是加入大量的Nb、V、Ti、Cr、Ni和Mo等微合金元素，缺点是成形性能差、钢中的夹杂物含量高、焊接性能不良等。
针对上述现有技术中所存在的问题，研究设计一种新型的BGHBJ400型起重机臂架专用钢的化学成分及其制造方法，从而克服现有技术中所存在的问题是十分必要的。
发明内容
根据上述现有技术提出的成形性能差、钢中的夹杂物含量高、焊接性能不良等技术问题，而提供一种BGHBJ400型起重机臂架专用钢的化学成分及其制造方法。本发明主要采用真空感应炉生产起重机臂架专用钢，降低钢中的气体和夹杂物含量，满足用户正弯90°、反弯180°的技术要求，迫切地需要研制起重机臂架专用钢，以填补国内生产的空白。
本发明采用的技术手段如下：
一种BGHBJ400型起重机臂架专用钢的化学成分按质量百分数(wt％)包括：
C：≤0.06％；
Si：≤0.50％；
Mn：≤1.80％；
S：≤0.002％；
P：≤0.005％；
Al：0.02～0.06％；
Ca：0.0020～0.0060％；
N：0.0010～0.0030％；
0：0.0005～0.0010％；
为保证焊接性能，在钢中加入Ti，Ti：0.015～0.055％；
为提高耐腐蚀性能，在钢中添加Cu、Cr，Cu：0.50～0.80％、Cr：0.60～1.0％；
其余为Fe和不可避免的杂质。
BGHBJ400型起重机臂架专用钢的制造方法包括如下步骤：
21、沉淀脱氧、升温：将工业纯铁兑入到真空感应熔炼中，抽真空(真空度为5-10KPa)的状态下，利用感应线圈加热融化1.5h，在炉中加Al脱O，使氧含量控制在0.0005～0.0015％范围内；
22、扩散脱氧：在精炼过程中喷吹Ar/N惰性气体切换进行二次脱气，抽真空，真空度达到5～10×10-6Torr，配加脱氧剂，进行扩散脱氧，脱氧后的氧含量控制在0.0002-0.0005％范围内，氢含量在0.0001-0.0002％范围内，氮含量0.0005～0.0020％范围内；
23、合金化：在融化过程中，对于不易氧化元素，直接加入CrFe、Cu等，达到内控标准要求；对于易氧化元素如TiFe，需要在精炼结束前5min加入，以避免氧化烧损；
24、镇静、均质化：精炼结束后，钢水需镇静10～25min，一方面使钢中的夹杂物充分上浮排除，控制钢中的夹杂物≤0.5级；另一方面均匀钢水的成分、温度，以达到出钢要求。
25、浇注，将钢水上注到钢锭模中，空冷至室温。
进一步地，上述步骤21-24均在真空感应炉中进行。
进一步地，步骤21中的工业纯铁采用低碳，添加适量的Ti、Cr和Cu合金元素，未添加Mo、Nb和Ni元素。
由上述成本及加工步骤制造出来的BGHBJ400型起重机臂架专用钢，满足以下要求：
1)钢板成形性能(正、反弯性能)的研究：在200mm*200mm的标准试样上，沿轧制方向及垂直于轧制方向两种方式折弯90°后，继续反向折弯180°，折弯部位无任何裂纹；
2)钢质纯净度的研究，用户要求钢板细系、粗系夹杂物级别≤2.0级；
3)钢板低温冲击性能的研究，KV2(纵向、-20℃)≥35J。
较现有技术相比，本发明具有以下优点：
1、通过本发明生产出来的BGHBJ400型起重机臂架专用钢，成型性能好、成材率高、钢中气体、夹杂物含量低；以优异的折弯性能、钢质纯净度和良好的表面质量，完全满足用户的使用需求；
2、通过本发明技术生产的BGHBJ400型起重机臂架专用钢制造的起重机臂架用方管，代替无缝钢管，降低了用户的制造成本，体现出较高的成品质量和成品率，具有很好的经济效益；
3、本发明提供的BGHBJ400型起重机臂架专用钢，替代了原有的钢种Q235，实现了钢板减薄，起重机整体减重，达到了轻量化技术要求，满足用户的使用要求；
4、本发明提供的BGHBJ400型起重机臂架专用钢的制造方法，工艺实施简单可行，极大地提高了起重机臂架专用钢的轧制稳定性和成材率；
5、本发明提供的BGHBJ400型起重机臂架专用钢的制造工艺简单、成本低，具有良好的焊接性能。
综上，应用本发明的技术方案解决了现有技术中的成形性能差、钢中的夹杂物含量高、焊接性能不良等问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明BGHBJ400型起重机臂架专用钢金相组织图片；
图2为本发明BGHBJ400型起重机臂架专用钢夹杂物图片；
图3为本发明BGHBJ400型起重机臂架专用钢冷弯性能图片；
图4为实施例1步骤流程图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当清楚，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员己知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制：方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其位器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
实施例1
本发明还提供了一种BGHBJ400型起重机臂架专用钢的化学成分及其制造方法；BGHBJ400型起重机臂架专用钢的化学成分按质量百分数(wt％)：采用工业纯铁为原料，加入C:0.005～0.010％，Si:0.005～0.015％，Mn：0.08～0.20％，P：≤0.003％，S：≤0.002％，Al：0.10～0.20％，Cr、Ni、Mo、Cu＜0.01％。
制造步骤为：
1、沉淀脱氧、升温：将工业纯铁兑入到真空感应熔炼中，利用感应线圈加热融化1.5h，在炉中加Al脱O，利用化学反应：2[Al]+3[O]→(Al2O3)，根据锭型的大小，加入不同的Al含量，脱去钢中的O，使氧含量从0.02％～0.03％降低到0.0005％～0.0015％。
2、扩散脱氧：精炼二次脱气，抽真空，真空度达到5～10×10-6Torr，配加硅铝钡锶钙复合脱氧剂，进行扩散脱氧，利用化学反应：
1)[Si]+2[O]→(SiO2)；
2)[Ba]+[O]→(BaO)；
3)2[Ce]+3[O]→(Ce2O3)；
此时，钢水中氧含量从0.0020％～0.0030％，下降到0.0002％～0.0005％，氢含量0.0001～0.0002％，氮含量0.0005～0.0020％。
3、合金化：在融化过程中，对于不易氧化元素，直接加入CrFe、Cu等，达到内控标准要求；对于易氧化元素如TiFe，需要在精炼结束前5min加入，以避免氧化烧损。
4、镇静、均质化，精炼结束后，钢水需镇静10～20min，一方面使钢中的夹杂物充分上浮排除，另一方面均匀钢水的成分、温度，以达到出钢要求。
5、浇注，分160kg和55kg两种锭型，将钢水上注到钢锭模中，空冷至室温。
本发明提供一种BGHBJ400型起重机臂架专用钢的化学成分及其制造方法，该产品主要用于制造各类起重机臂架结构件，如固定的塔式起重机、轨道结构的桥式起重机和可移动的起重机车的吊臂结构等。
利用本发明所涉及到的方法及控制手段在中频感应炉进行了冶炼，在450mm轧机上进行了轧钢，轧制规格为2.5mm×200mm，该规格是起重机臂架专用钢的典型代表。
现场按照本发明的方案进行生产，现场具体的冶炼工艺见表1，轧制工艺见表2、精轧机组压下量分配方案见表3。具体结果如下：
表1 160Kg、55Kg锭型冶炼工艺制度/℃
表2轧制工艺制度/℃
表3精轧压下率分配(％)
| 第一机架 | 第二机架 | 第三机架 | 第四机架 | 第五机架 |
| 30 | 30 | 15 | 15 | 5 |
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (5)
1.一种BGHBJ400型起重机臂架专用钢，其特征在于：
所述的BGHBJ400型起重机臂架专用钢的化学成分按质量百分数(wt％)包括：
C：≤0.06％；
Si：≤0.50％；
Mn：≤1.80％；
S：≤0.002％；
P：≤0.005％；
Al：0.02～0.06％；
Ca：0.0020～0.0060％；
N：0.0010～0.0030％；
0：0.0005～0.0010％；
为保证焊接性能，在钢中加入Ti，Ti：0.015～0.055％；
为提高耐腐蚀性能，在钢中添加Cu、Cr，Cu：0.50～0.80％、Cr：0.60～1.0％；
其余为Fe和不可避免的杂质。
2.一种BGHBJ400型起重机臂架专用钢的制造方法，其特征在于，所述的制造方法包括如下步骤：
21、沉淀脱氧、升温：将工业纯铁兑入到真空感应熔炼中，抽真空(真空度为5-10KPa)的状态下，利用感应线圈加热融化1.5h，在炉中加Al脱O，使氧含量控制在0.0005～0.0015％范围内；
22、扩散脱氧：在精炼过程中喷吹Ar/N惰性气体切换进行二次脱气，抽真空，真空度达到5～10×10-6Torr，配加脱氧剂，进行扩散脱氧，脱氧后的氧含量控制在0.0002-0.0005％范围内，氢含量在0.0001-0.0002％范围内，氮含量0.0005～0.0020％范围内；
23、合金化：在融化过程中，对于不易氧化元素，直接加入CrFe、Cu等，达到内控标准要求；
24、镇静、均质化：精炼结束后，钢水需镇静10～25min，一方面使钢中的夹杂物充分上浮排除，控制钢中的夹杂物≤0.5级；另一方面均匀钢水的成分、温度，以达到出钢要求。
25、浇注，将钢水上注到钢锭模中，空冷至室温。
3.根据权利要求2所述的BGHBJ400型起重机臂架专用钢的制造方法，其特征在于：
在步骤23合金化过程中，对于易氧化元素如TiFe，需要在精炼结束前5min加入，以避免氧化烧损。
4.根据权利要求2所述的BGHBJ400型起重机臂架专用钢的制造方法，其特征在于：
步骤21-24均在真空感应炉中进行。
5.根据权利要求2所述的BGHBJ400型起重机臂架专用钢的制造方法，其特征在于：
步骤21中的工业纯铁采用低碳，添加适量的Ti、Cr和Cu合金元素，未添加Mo、Nb和Ni元素。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111657996.XA CN114318114A (zh) | 2021-12-30 | 2021-12-30 | Bghbj400型起重机臂架专用钢的化学成分及其制造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111657996.XA CN114318114A (zh) | 2021-12-30 | 2021-12-30 | Bghbj400型起重机臂架专用钢的化学成分及其制造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114318114A true CN114318114A (zh) | 2022-04-12 |
Family
ID=81018426
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111657996.XA Pending CN114318114A (zh) | 2021-12-30 | 2021-12-30 | Bghbj400型起重机臂架专用钢的化学成分及其制造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114318114A (zh) |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1718832A (zh) * | 2005-07-19 | 2006-01-11 | 武汉钢铁(集团)公司 | 具有600MPa级的低温高韧性耐大气腐蚀钢及其生产方法 |
| CN101250673A (zh) * | 2008-03-31 | 2008-08-27 | 武汉钢铁(集团)公司 | 一种超高强度耐磨钢及其生产方法 |
| CN103436811A (zh) * | 2013-09-24 | 2013-12-11 | 济钢集团有限公司 | 一种500MPa级工程结构用高性能特厚钢板及其制造方法 |
| CN105803307A (zh) * | 2016-03-17 | 2016-07-27 | 山东钢铁股份有限公司 | 一种电厂风机专用钢及其制造方法 |
| CN106947913A (zh) * | 2017-03-21 | 2017-07-14 | 马钢(集团)控股有限公司 | 一种高强度高韧性热轧耐候钢板及其制备方法 |
| CN111394653A (zh) * | 2020-04-17 | 2020-07-10 | 南京钢铁股份有限公司 | 一种420MPa低碳易焊接海工结构钢板及其制造方法 |
| CN113025880A (zh) * | 2021-02-01 | 2021-06-25 | 南京钢铁股份有限公司 | 一种500MPa级耐候桥梁钢及其制造方法 |
| CN113025879A (zh) * | 2021-02-01 | 2021-06-25 | 南京钢铁股份有限公司 | 一种耐候桥梁钢及其冶炼方法 |
-
2021
- 2021-12-30 CN CN202111657996.XA patent/CN114318114A/zh active Pending
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1718832A (zh) * | 2005-07-19 | 2006-01-11 | 武汉钢铁(集团)公司 | 具有600MPa级的低温高韧性耐大气腐蚀钢及其生产方法 |
| CN101250673A (zh) * | 2008-03-31 | 2008-08-27 | 武汉钢铁(集团)公司 | 一种超高强度耐磨钢及其生产方法 |
| CN103436811A (zh) * | 2013-09-24 | 2013-12-11 | 济钢集团有限公司 | 一种500MPa级工程结构用高性能特厚钢板及其制造方法 |
| CN105803307A (zh) * | 2016-03-17 | 2016-07-27 | 山东钢铁股份有限公司 | 一种电厂风机专用钢及其制造方法 |
| CN106947913A (zh) * | 2017-03-21 | 2017-07-14 | 马钢(集团)控股有限公司 | 一种高强度高韧性热轧耐候钢板及其制备方法 |
| CN111394653A (zh) * | 2020-04-17 | 2020-07-10 | 南京钢铁股份有限公司 | 一种420MPa低碳易焊接海工结构钢板及其制造方法 |
| CN113025880A (zh) * | 2021-02-01 | 2021-06-25 | 南京钢铁股份有限公司 | 一种500MPa级耐候桥梁钢及其制造方法 |
| CN113025879A (zh) * | 2021-02-01 | 2021-06-25 | 南京钢铁股份有限公司 | 一种耐候桥梁钢及其冶炼方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110565016B (zh) | 一种630MPa高强度抗震指标钢筋及其生产方法 | |
| CN105779865B (zh) | 一种薄规格海洋工程用钢板及其制备方法 | |
| CN110157988B (zh) | 一种高纯、均质稀土冷轧辊用钢合金材料及制备方法 | |
| CN108914008B (zh) | 一种经济型高塑性360MPa级结构钢板的制造方法 | |
| CN108660381A (zh) | 一种保探伤q345b级钢板的低成本制造方法 | |
| CN102719744B (zh) | 低温结构用钢及其制造方法 | |
| CN113025880B (zh) | 一种500MPa级耐候桥梁钢及其制造方法 | |
| CN108251747B (zh) | 起重机臂架用钢管及其制造方法 | |
| CN111945074A (zh) | 一种635MPa级高强抗震钢筋及其制备方法 | |
| CN102605297A (zh) | 具有良好低温冲击韧性的临氢设备用厚钢板及其制造方法 | |
| CN111254361B (zh) | 一种高强度结构用q1100d/e特薄钢板的生产方法 | |
| CN105950989A (zh) | 一种耐蚀钢筋及其生产方法 | |
| CN115011870A (zh) | 一种建筑结构用高强度h型钢桩的制备方法 | |
| CN110106445B (zh) | 一种用于海洋平台铸造节点高强度高低温韧性用钢及其制备方法 | |
| CN112695258B (zh) | 一种超高锰twip钢的大容量冶炼与成分调控方法 | |
| CN114058948A (zh) | 一种大规格z向热轧h型钢及其生产方法 | |
| CN101519752A (zh) | 低碳高铌铬系高强度高韧性管线钢卷及其制造方法 | |
| CN110343951B (zh) | 一种600MPa级抗大变形钢筋及其生产方法 | |
| CN114318114A (zh) | Bghbj400型起重机臂架专用钢的化学成分及其制造方法 | |
| CN114150226B (zh) | 一种耐大热输入焊接的钢板及其生产方法 | |
| CN111088417B (zh) | 一种控Ceq和Pcm大线能量焊接正火型EH36特厚板及其制造方法 | |
| CN111155027B (zh) | 一种含稀土q390结构用低合金高强度无缝钢管及其制备方法 | |
| CN114635074A (zh) | 一种80~100mm厚风电用钢板的生产方法 | |
| CN113913690A (zh) | 一种海上风电法兰用钢及制备方法 | |
| CN113249640A (zh) | 一种p91钢中细化夹杂物的冶炼方法 |
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 | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20220412 |