CN114381660B - 一种免镀锌高强角钢及其生产方法 - Google Patents
一种免镀锌高强角钢及其生产方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114381660B CN114381660B CN202111485063.7A CN202111485063A CN114381660B CN 114381660 B CN114381660 B CN 114381660B CN 202111485063 A CN202111485063 A CN 202111485063A CN 114381660 B CN114381660 B CN 114381660B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- angle steel
- rolling
- cooling
- strength
- production method
- 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
Links
Images
Classifications
-
- 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
-
- 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
- B21B1/22—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 plates, strips, bands or sheets of indefinite length
- B21B1/24—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 plates, strips, bands or sheets of indefinite length in a continuous or semi-continuous process
- B21B1/26—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 plates, strips, bands or sheets of indefinite length in a continuous or semi-continuous process by hot-rolling, e.g. Steckel hot mill
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/005—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment of ferrous alloys
-
- 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
- C22C33/06—Making ferrous alloys by melting using master alloys
-
- 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
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
- C22C38/42—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with copper
-
- 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
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
- C22C38/46—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with vanadium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D2211/00—Microstructure comprising significant phases
- C21D2211/002—Bainite
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D2211/00—Microstructure comprising significant phases
- C21D2211/005—Ferrite
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D2211/00—Microstructure comprising significant phases
- C21D2211/009—Pearlite
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Abstract
本发明公开了一种免镀锌高强角钢及其生产方法,属于冶金技术领域。所述角钢的化学成分及重量含量为C:0.09~0.12%,Mn:1.00~1.20%,Si:0.50~0.60%,V:0.05~0.07%,Cr:0.50~0.60%,Ni:0.40~0.50%,Cu:0.25~0.30%,S≤0.010%,P:0.008~0.020%,N:0.0060~0.0120%,余量为Fe和不可避免的杂质。其生产方法包括转炉冶炼、LF精炼、连铸、加热、轧制、冷却、锯切定尺工序。本发明角钢强度高、韧性好,耐蚀性指数≥6.7,不需要镀锌防腐,可直接使用,降低了铁塔制造厂家的成本。
Description
技术领域
本发明属于冶金技术领域,具体涉及一种免镀锌高强角钢及其生产方法。
背景技术
目前我国电力能源超高压、特高压输送线路建设项目蓬勃发展,而电力输送需要大量的输电铁塔。这些输电铁塔通常采用铁塔角钢进行加工镀锌后组装而成。一方面随着输送电力功率的提高,需要的铁塔角钢强度也在不断提高。另一方面由于输电铁塔多跨越山川、河流等复杂地理环境,因此需要进行镀锌防腐来保证铁塔结构的寿命。而角钢镀锌不仅会增加铁塔制造的成本,而且对环保要求更加严格。
目前国内主要以20号以下的Q235、Q345和Q390热轧角钢作为电力铁塔用角钢,存在电力铁塔用角钢规格厚度偏小、强度及质量等级偏低等问题,使得建造特高压输电铁塔时不得不采用双拼或多拼组合角钢,带来角钢受力不均易破坏、螺栓连接施工难、加装填板安全差、加工安装费用大等一系列问题。
发明内容
为解决上述技术问题,本发明提供一种免镀锌高强角钢及其生产方法。本发明采用如下技术方案:
一种免镀锌高强角钢,其化学成分及质量百分含量为C:0.09~0.12%,Mn:1.00~1.20%,Si:0.50~0.60%,V:0.05~0.07%,Cr:0.50~0.60%,Ni:0.40~0.50%,Cu:0.25~0.30%,S≤0.010%,P:0.008~0.020%,N:0.0060~0.0120%,余量为Fe和不可避免的杂质,耐蚀性指数I≥6.7。其中,耐蚀性指数I计算公式:I=26.01(%Cu)+3.88(%Ni)+1.20(%Cr)+1.49(%Si)+17.28(%P)-7.29(%Cu)(%Ni)-9.10(%Ni)(%P)-33.39(%Cu)2。
所述角钢的金相组织为针状铁素体+珠光体+贝氏体。
所述角钢的抗拉强度≥620MPa,屈服强度≥500MPa,延伸率A≥17%,-20℃横向AKv≥27J。
上述免镀锌高强角钢的生产方法,包括转炉冶炼、LF精炼、连铸、加热、轧制、冷却、锯切定尺、喷标、入库工序;所述LF精炼工序,V采用钒氮合金进行微合金化;所述轧制工序,粗轧开轧温度1050~1100℃,精轧终轧温度790~800℃;所述冷却工序,先以10~15℃/s的冷却速度风冷至550~600℃,然后空冷至室温。
所述转炉冶炼工序,铜板、镍板随废钢加入转炉;Mn、Si采用硅锰合金进行合金化;Si含量不足部分使用硅铁补齐;Cr采用低碳铬铁合金化。
所述连铸工序,钢水通过钢包底部的滑动水口注入中间包,中包温度控制在1532~1542℃,连铸坯拉速为0.6~0.8m/min,出结晶器的连铸坯尺寸为320*460*6000~8000mm;连铸坯入缓冷坑缓冷48h及以上至温度≤300℃后出坑。
所述加热工序,采用步进式加热炉进行加热,连铸坯入加热炉温度≤80℃。
所述轧制工序,采用7道次粗轧+5道次精轧;粗轧采用单机架往复式轧制;精轧采用1架单机架往复轧制3道次+2架单机架单道次轧制。
所述冷却工序,在步进式冷床进行冷却,在冷床初始端安装鼓风机对角钢进行风冷,之后继续在冷床上空冷至室温。
所述锯切定尺工序,采用锯切对角钢进行定尺切割。
本发明生产的角钢具有高强度及高韧性的优点,其强度贡献一方面来源于Mn的固溶强化,另一方面作为耐候性元素Cr同时具有固溶强化作用,且其强化作用不弱于Mn,因此本发明虽然降低了Mn含量,却提高了强度。同时,轧制工序通过控制精轧终轧温度在790-800℃的低温轧制,一方面提高了变形抗力,但轧制完成后也增加了形变能;另一方面减弱了奥氏体再结晶的能力,保存了形变能,从而在角钢形变完成后,积累足够的形变能。而后续冷床初始端的风冷缩短了形变能的释放,为VN、V(C、N)的粒子析出提供了驱动力,使VN、V(C、N)粒子弥散、均匀,保证了角钢的高强高韧性。
本发明生产的角钢在高强度及高韧性的同时,还具有高耐蚀性。通过对耐蚀性元素Cr、Ni、Cu、P、Si等的优化组合,耐蚀性指数I≥6.7,使角钢具有高的耐蚀性,达到了不需要镀锌防腐而直接使用的有益效果。
本发明角钢的金相组织为针状铁素体+珠光体+贝氏体,其中珠光体含量不超过10%,贝氏体含量不超过8%。
经过物理性能检验,本发明生产的免镀锌高强角钢的抗拉强度≥620MPa,屈服强度≥500MPa,延伸率A≥17%,-20℃AKv≥27J(横向);同时,其耐蚀性指数≥6.7,不需要镀锌防腐,可以直接使用,降低了铁塔制造厂家的成本,并避免了环境污染,具有环境友好型的特点。
附图说明
图1为实施例1高强角钢的金相组织图。
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。
实施例1-12
一种免镀锌高强角钢,其化学成分及质量百分含量为C:0.09~0.12%,Mn:1.00~1.20%,Si:0.50~0.60%,V:0.05~0.07%,Cr:0.50~0.60%,Ni:0.40~0.50%,Cu:0.25~0.30%,S≤0.010%,P:0.008~0.020%,N:0.0060~0.0120%,余量为Fe和不可避免的杂质,耐蚀性指数I≥6.7。
上述免镀锌高强角钢的生产方法,包括转炉冶炼、LF精炼、连铸、加热、轧制、冷却、锯切定尺、喷标、入库工序;
(1)转炉冶炼工序:铜板、镍板随废钢加入转炉;Mn、Si采用硅锰合金进行合金化;Si含量不足部分使用硅铁补齐;Cr采用低碳铬铁合金化;
(2)LF精炼工序:V采用钒氮合金进行微合金化,保证钢中N含量;
(3)连铸工序:钢水通过钢包底部的滑动水口注入中间包,中包温度控制在1532~1542℃,连铸坯拉速为0.6~0.8m/min,出结晶器的连铸坯尺寸为320*460*6000~8000mm;连铸坯入缓冷坑缓冷48h及以上至温度≤300℃后出坑;
(4)加热工序:采用步进式加热炉进行加热,连铸坯入加热炉温度≤80℃,加热炉均热温度1240~1280℃;
(5)轧制工序:采用7道次粗轧+5道次精轧;粗轧开轧温度1050~1100℃,粗轧采用单机架往复式轧制;精轧采用1架单机架往复轧制3道次+2架单机架单道次轧制,终轧温度790~800℃;
(6)冷却工序:在步进式冷床进行冷却,在冷床初始端安装鼓风机对角钢进行风冷,冷却速度控制在10~15℃/s,冷却至550~600℃后继续在冷床上空冷至室温;
(7)锯切定尺工序:采用锯切对角钢进行定尺切割。
表1. 各实施例高强角钢化学成分及质量百分含量(%)
表1成分中余量为Fe和不可避免的杂质。
表2. 各实施例生产工序参数
表3. 各实施例高强角钢金相组织
表4. 各实施例高强角钢力学性能
由图1可知,实施例1角钢的金相组织为针状铁素体+少量珠光体+少量贝氏体。观察区域内,铁素体晶粒的平均尺寸为9.5μm,在铁素体基体上有VN、V(C、V)粒子弥散均匀分布,粒子平均尺寸为3.5nm。其余实施例角钢的金相组织图与图1类似,故省略。
Claims (9)
1.一种免镀锌高强角钢,其特征在于,所述角钢的化学成分及质量百分含量为C:0.09~0.12%,Mn:1.00~1.20%,Si:0.50~0.60%,V:0.05~0.07%,Cr:0.51~0.60%,Ni:0.40~0.50%,Cu:0.25~0.30%,S≤0.010%,P:0.008~0.020%,N:0.0060~0.0120%,余量为Fe和不可避免的杂质,耐蚀性指数I≥6.7;
所述角钢的生产方法包括转炉冶炼、LF精炼、连铸、加热、轧制、冷却、锯切定尺、喷标、入库工序;所述LF精炼工序,V采用钒氮合金进行微合金化;所述轧制工序,粗轧开轧温度1050~1100℃,精轧终轧温度790~799℃;所述冷却工序,先以10~14℃/s的冷却速度风冷至550~600℃,然后空冷至室温。
2.根据权利要求1所述的免镀锌高强角钢,其特征在于,所述角钢的金相组织为针状铁素体+珠光体+贝氏体。
3.根据权利要求2所述的免镀锌高强角钢,其特征在于,所述角钢的抗拉强度≥620MPa,屈服强度≥500MPa,延伸率A≥17%,-20℃横向AKv≥27J。
4.基于权利要求1-3任一项所述的免镀锌高强角钢的生产方法,其特征在于,所述生产方法包括转炉冶炼、LF精炼、连铸、加热、轧制、冷却、锯切定尺、喷标、入库工序;
所述LF精炼工序,V采用钒氮合金进行微合金化;
所述轧制工序,粗轧开轧温度1050~1100℃,精轧终轧温度790~799℃;
所述冷却工序,先以10~14℃/s的冷却速度风冷至550~600℃,然后空冷至室温。
5.根据权利要求4所述的免镀锌高强角钢的生产方法,其特征在于,所述转炉冶炼工序,铜板、镍板随废钢加入转炉;Mn、Si采用硅锰合金进行合金化;Si含量不足部分使用硅铁补齐;Cr采用低碳铬铁合金化。
6.根据权利要求5所述的免镀锌高强角钢的生产方法,其特征在于,所述连铸工序,钢水通过钢包底部的滑动水口注入中间包,中包温度控制在1532~1542℃,连铸坯拉速为0.6~0.8m/min,出结晶器的连铸坯尺寸为320*460*6000~8000mm;连铸坯入缓冷坑缓冷48h及以上至温度≤300℃后出坑。
7.根据权利要求6所述的免镀锌高强角钢的生产方法,其特征在于,所述加热工序,采用步进式加热炉进行加热,连铸坯入加热炉温度≤80℃。
8.根据权利要求7所述的免镀锌高强角钢的生产方法,其特征在于,所述轧制工序,采用7道次粗轧+5道次精轧;粗轧采用单机架往复式轧制;精轧采用1架单机架往复轧制3道次+2架单机架单道次轧制。
9.根据权利要求4-8任一项所述的免镀锌高强角钢的生产方法,其特征在于,所述冷却工序,在步进式冷床进行冷却,在冷床初始端安装鼓风机对角钢进行风冷,之后继续在冷床上空冷至室温。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202111485063.7A CN114381660B (zh) | 2021-12-07 | 2021-12-07 | 一种免镀锌高强角钢及其生产方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202111485063.7A CN114381660B (zh) | 2021-12-07 | 2021-12-07 | 一种免镀锌高强角钢及其生产方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN114381660A CN114381660A (zh) | 2022-04-22 |
CN114381660B true CN114381660B (zh) | 2023-04-18 |
Family
ID=81195262
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202111485063.7A Active CN114381660B (zh) | 2021-12-07 | 2021-12-07 | 一种免镀锌高强角钢及其生产方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN114381660B (zh) |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3433614B2 (ja) * | 1995-08-29 | 2003-08-04 | Jfeスチール株式会社 | 強度、靱性、溶接性および耐震性に優れた極厚h形鋼およびその製造方法 |
JP5522084B2 (ja) * | 2011-02-24 | 2014-06-18 | 新日鐵住金株式会社 | 厚鋼板の製造方法 |
CN109487164A (zh) * | 2018-12-13 | 2019-03-19 | 河钢股份有限公司 | 铁塔用屈服420MPa级热轧耐候角钢及其生产方法 |
CN110499466A (zh) * | 2019-09-02 | 2019-11-26 | 河钢股份有限公司 | 屈服强度550MPa级节镍型高强耐候钢及其生产方法 |
-
2021
- 2021-12-07 CN CN202111485063.7A patent/CN114381660B/zh active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN114381660A (zh) | 2022-04-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103194695B (zh) | 具有稳定氧化层免预处理高强集装箱用钢及其制造方法 | |
CN102352469B (zh) | 超高强度钒钛复合微合金化高碳钢盘条及其制备方法 | |
CN108220807B (zh) | 一种低密度高铝超高碳轴承钢及其制备方法 | |
CN1884608A (zh) | 一种基于薄板坯连铸连轧工艺生产700MPa级V-N微合金化高强耐大气腐蚀钢的方法 | |
CN108929986B (zh) | 一种高强度耐磨汽车制动用热轧钢板及其生产工艺 | |
CN111304531B (zh) | 一种屈服强度550MPa级热轧H型钢及其生产方法 | |
JP2014148739A (ja) | 冷間加工性と加工後の表面硬さに優れる熱延鋼板 | |
CN111041356B (zh) | 一种含铌耐大气腐蚀14.9级高强度螺栓用钢及其生产方法 | |
CN103320711A (zh) | 无缝钢管及其制造方法 | |
CN113528962B (zh) | 耐蚀钢筋以及耐蚀钢筋的生产方法 | |
CN104911319A (zh) | 低温球罐容器用钢板及其生产方法 | |
CN110878405A (zh) | 一种700Mpa级高强耐候钢带及其CSP工艺生产方法 | |
CN102644024A (zh) | 一种低合金低屈强比海洋工程结构用钢及其生产方法 | |
CN114672605A (zh) | 耐蚀钢筋机械连接套筒、盘条及盘条的生产方法 | |
JP2015206071A (ja) | 強冷間加工性と加工後の硬さに優れる熱延鋼板 | |
CN103540850A (zh) | 屈服强度≥550MPa的超厚工程机械用钢及生产方法 | |
JP6058508B2 (ja) | 冷間加工性と加工後の表面性状および硬さに優れる熱延鋼板 | |
CN110904385B (zh) | 一种低成本链条用冷轧钢板及其生产方法 | |
CN102560256B (zh) | 低温韧性优异的耐火耐候钢及其制备工艺 | |
CN114381660B (zh) | 一种免镀锌高强角钢及其生产方法 | |
CN101550515A (zh) | 一种含铜高强韧高锰钢及其制造方法 | |
CN102605249A (zh) | 锰硼系低碳微合金高强度非调质钢及其生产方法 | |
CN102031441B (zh) | 用于钢中硫化物球化和分散的复合添加剂及使用方法 | |
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 | |
CN101343713B (zh) | 高强度耐大气腐蚀热轧带钢及其生产方法 |
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 |