一種特厚低韌脆轉變溫度的熱軋H型鋼及其生產方法技術

本發明專利技術屬于鋼鐵技術領域，具體地，本發明專利技術涉及一種特厚低韌脆轉變溫度的熱軋H型鋼及其生產方法。本發明專利技術的熱軋H型鋼的化學成分按照質量百分比計包括：C?0.08～0.15％、Si?0.10～0.40％、Mn?1.0～1.5％、P≤0.015％、S≤0.008％、V?0.020～0.070％、Ti?0.005～0.025％、N?0.006～0.015％、Ni?0.10～0.50％，其余為鐵和殘余的微量雜質。H型鋼的翼緣厚度在25mm～36mm之間，腹板高度在700mm～1000mm之間，軋制壓縮比小于3.5，采用熱軋工藝(不采用水冷、超快冷、熱處理等工藝)生產。最終產品的屈服強度在420Mpa以上，抗拉強度500Mpa以上、韌脆轉變溫度低于-65℃，具有良好耐-45～-65℃低溫夏比沖擊功。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于鋼鐵
，具體地，本專利技術涉及一種特厚低韌脆轉變溫度的熱軋H型鋼及其生產方法。
技術介紹
熱軋H型鋼是由工字鋼優化發展而成的一種性能更加優越的經濟斷面鋼材，被廣泛應用于建筑、機械、汽車制造、海上石油平臺等方面，被譽為21世紀綠色鋼材。尤其是高性能厚壁H型鋼，代表了H型鋼的發展方向，世界范圍內鋼結構應用市場尤其是海洋工業和高層建筑等高
，也越來越多傾向于采用大尺寸厚壁、高性能H型鋼，尤其是具有高強度，良好低溫沖擊韌性的特厚H型鋼。中國專利技術專利CN101925685A涉及一種韌性、焊接性優良的高強度厚鋼材及高強度特厚H型鋼，其中降低了C量及N量，含有適量的Si、Mn、Nb、Ti、B、O，且C和Nb的含量滿足C-Nb/7.74≤0.004，粒徑為0.05～10μm的含Ti氧化物的密度為30～300個/mm2，粒徑超過10μm的含Ti氧化物的密度為10個/mm2以下。該高強度厚鋼材的制造方法如下：在通過預脫氧處理將溶解氧調整到0.005～0.015wt％后添加Ti，進而實施30分鐘以上的真空脫氣處理，在熔煉后進行連續鑄造而得到鋼坯，將該鋼坯加熱到1100～1350℃，進行熱軋使其厚度為40～150mm，然后進行冷卻。其特點在于，高強度特厚H型鋼厚度為40～150mm，屈服強度在450MPa以上、抗拉強度在550MPa以上、0℃夏比沖擊吸收能在47J以上。該專利技術通過降低C量及N量，添加少量的Nb及B來提高淬透性和抑制片狀鐵素體的形成，以提高鋼的強度和韌性，C-Nb/7.74≤0.02％，在添加Ti之前進行真空脫氣處理，使微細的含Ti氧化物分散在鋼中，防止HAZ的粒徑的粗大化。軋制包括兩次熱軋，且軋后直接進行冷卻。此方法添加B、Nb等裂紋敏感性化學元素，增加了坯料的裂紋傾向，軋后通過水冷提高產品的性能，在熱軋自然冷卻狀況下難以生產低韌脆轉變溫度(韌脆轉變溫度低于-65℃，耐-45～-65℃低溫夏比沖擊功)H型鋼。中國專利技術專利申請CN103938079A(申請號為CN201410209075.0)涉及一種熱軋H型鋼領域的低壓縮比超厚規格耐低溫型熱軋H型鋼及其生產方法。該H型鋼按重量百分比由以下化學成分組成：C0.11～0.19％，Si0.15～0.30％，Mn1.30～1.55％，P≤0.02％，S≤0.008％，Ti0.008～0.020％，V0.015～0.055％，其余為Fe及不可避免的雜質。該H型鋼的生產方法依次包括轉爐或電爐冶煉、LF精煉、異型坯全保護連鑄、加熱、軋制以及冷卻工序，最終得到翼緣厚為30mm以上、壓縮比小于3的表面質量良好的低溫熱軋H型鋼，-20℃縱向平均沖擊功為150J以上，其具有廣闊的市場應用前景。此方法采用異形坯全保護連鑄技術，抑制N氣體含量，以提高產品性能，具備耐-20℃低溫夏比沖擊功，但是全保護連鑄技術實現難度較大。
技術實現思路
本專利技術目的在于克服現有技術的不足，提供一種小軋制壓縮比條件下生產特厚(翼緣厚度在25mm～36mm之間)低韌脆轉變溫度大規格熱軋H型鋼的方法以及此法生產的特厚低韌脆轉變溫度的熱軋H型鋼。H型鋼的翼緣厚度在25mm～36mm之間，腹板高度在700mm～1000mm之間，軋制壓縮比小于3.5(坯料厚度為85mm，H型鋼成品的翼緣厚度在25mm～36mm之間，對應壓縮比為3.4～2.4)，采用熱軋工藝(不采用水冷、超快冷、熱處理等工藝)生產。最終產品的屈服強度在400Mpa以上，抗拉強度500Mpa以上、韌脆轉變溫度低于-65℃，具有良好耐-45～-65℃低溫夏比沖擊功。為實現上述目的，本專利技術采用的技術方案為：本專利技術的特厚低韌脆轉變溫度的熱軋H型鋼，其化學成分按照質量百分比計包括：C0.08％～0.15％、Si0.10％～0.40％、Mn1.0％～1.5％、P≤0.015％、S≤0.008％、V0.020％～0.070％、Ti0.005％～0.025％、N0.006％～0.015％、Ni0.10％～0.50％，其余為鐵和殘余的微量雜質。根據本專利技術的熱軋H型鋼，其中，所述熱軋H型鋼的翼緣厚度在25～36mm之間，其屈服強度≥420Mpa，抗拉強度≥500Mpa，延伸率≥25.0％，-45℃夏比V型沖擊功大于160J，-55℃夏比V型沖擊功大于120J，-65℃夏比V型沖擊功大于100J，韌脆轉變溫度低于-65℃。本專利技術提供的一種上述特厚低韌脆轉變溫度的熱軋H型鋼的生產方法，包括以下步驟：1)鐵水預處理：鐵水罐中加入脫硫劑(生石灰、鈍化顆粒鎂)進行脫硫處理，將鐵水硫含量控制在0.020wt％以下，同時在脫硫完畢后扒凈鐵水表面的渣；2)轉爐冶煉：采用金屬錳、硅鐵、釩氮、釩鐵、鎳板進行合金化，采用硅鈣鋇進行脫氧，調整鋼水中V的含量0.020wt％～0.070wt％，N的含量0.006wt％～0.015wt％；3)LF精煉：先將鋼水中氧含量控制在50ppm以下，然后將鋼水中Ti的含量調整至0.005wt％～0.025wt％；4)連鑄：連鑄采用半保護澆注，二冷采用弱冷模式，中間包采用低碳堿性覆蓋劑，得到厚度為70～85mm無裂紋缺陷表面良好的連鑄坯；5)熱軋：將所述連鑄后得到的連鑄坯進行緩冷后，將連鑄坯加熱至1200～1250℃并進行均熱，連鑄坯經粗軋、精軋后，終軋溫度控制在860～900℃之間，粗軋、精軋每道次的壓下率大于20％；軋件自然冷卻至700～750℃后進行立冷，制得翼緣厚度在25～36mm之間的特厚熱軋H型鋼。根據本專利技術的生產方法，作為優選地，步驟5)所述連鑄坯進行緩冷后，待溫度降至300℃以下后，將連鑄坯加熱至1200～1250℃。步驟5)所述連鑄坯加熱時，連鑄坯總在爐時間為240min～300min之間，均熱時間在40min～60min之間。上述制造方法的原理為:(1)通過連鑄坯緩冷后，得到較為細小的晶粒組織，避免出現混晶組織；(2)含鈦鋼種，所形成的彌散鈦的氧化物、氮化物在加熱過程中阻止晶粒粗化，提高晶粒粗化溫度，避免得到粗大的奧氏體晶粒組織；(3)較長的加熱過程盡管不利于得到細化的晶粒組織，但是有利于合金元素的擴散，得到更為均勻的組織，并避免產生帶狀組織、偏析等缺陷。(4)采用再結晶區軋制技術，控制軋制溫度在860℃以上(再結晶區開始溫度)，并通過控制壓下率，來達到晶粒細化的效果。本專利技術方法制造的翼緣厚度在25mm～36mm之間的特厚H型鋼，能夠在軋制壓縮比小于3.5情況下(例如，坯料厚度為85本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種特厚低韌脆轉變溫度的熱軋H型鋼，其特征在于，所述熱軋H型鋼的化學成分按照質量百分比計包括：C?0.08％～0.15％、Si?0.10％～0.40％、Mn?1.0％～1.5％、P≤0.015％、S≤0.008％、V?0.020％～0.070％、Ti?0.005％～0.025％、N?0.006％～0.015％、Ni?0.10％～0.50％，其余為鐵和殘余的微量雜質。

【技術特征摘要】
1.一種特厚低韌脆轉變溫度的熱軋H型鋼，其特征在于，所述熱軋H型鋼的
化學成分按照質量百分比計包括：C0.08％～0.15％、Si0.10％～0.40％、Mn1.0％～
1.5％、P≤0.015％、S≤0.008％、V0.020％～0.070％、Ti0.005％～0.025％、N0.006％～
0.015％、Ni0.10％～0.50％，其余為鐵和殘余的微量雜質。
2.根據權利要求1所述的熱軋H型鋼，其特征在于，所述熱軋H型鋼的翼緣
厚度在25～36mm之間，其屈服強度≥420Mpa，抗拉強度≥500Mpa，延伸率≥25.0％，
-45℃夏比V型沖擊功大于160J，-55℃夏比V型沖擊功大于120J，-65℃夏比V型
沖擊功大于100J，韌脆轉變溫度低于-65℃。
3.一種權利要求1或2所述特厚低韌脆轉變溫度的熱軋H型鋼的生產方法，包
括以下步驟：
1)鐵水預處理：鐵水罐中加入脫硫劑進行脫硫處理，將鐵水硫含量控制在
0.020wt％以下，同時在脫硫完畢后扒凈鐵水表面的渣；
2)轉爐冶煉：對鐵水進行合金...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李超，韓文習，張蕾，武玉利，楊棟，化玉榮，馬強，方金林，郭秀輝，田志燦，
申請(專利權)人：山東鋼鐵股份有限公司，
類型：發明
國別省市：山東;37