【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及h型鋼微合金化，尤其涉及一種低成本420mpa級h型鋼及其制備方法。
技術(shù)介紹
1、鋼結(jié)構(gòu)建筑因其相比混凝土結(jié)構(gòu)建筑擁有更小的碳排放量，使用熱軋h型鋼、角鋼替代傳統(tǒng)混凝土t型梁將是實現(xiàn)雙碳目標(biāo)的重要途徑。
2、熱軋h型鋼優(yōu)化設(shè)計了截面尺寸，同工字鋼相比，截面模數(shù)大，在承載條件相同時，可節(jié)約金屬用量10-15％，具有優(yōu)良的力學(xué)性能和優(yōu)越的使用性能；因此，熱軋h型鋼被廣泛應(yīng)用于大型建筑、大型橋梁、海洋平臺等方面，擁有良好的應(yīng)用前景。
3、從鋼結(jié)構(gòu)用鋼的品種來看，目前我國鋼結(jié)構(gòu)用鋼中q235和q355占比超過80％，q390、q420占比不到10％，q390以上的高強(qiáng)度鋼種近幾年依舊進(jìn)展緩慢，究其原因，高強(qiáng)度鋼結(jié)構(gòu)用鋼品種的成本高昂是推廣困難的重要原因之一，因此，如何在保證熱軋h型鋼滿足性能要求的前提下降低工藝生產(chǎn)成本，已成為鋼鐵企業(yè)亟待解決的問題之一。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、鑒于上述的分析，本專利技術(shù)實施例旨在提供一種低成本420mpa級h型鋼及其制備方法，用以解決現(xiàn)有高強(qiáng)度h型鋼生產(chǎn)成本高的問題。
2、本專利技術(shù)的目的主要是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：
3、一種低成本420mpa級h型鋼，化學(xué)成分按重量百分比計為：c0.10～0.20％，si0.20～0.40％，mn?1.20～1.60％，v?0.03～0.10％，n0.005～0.05％，p≤0.01％，s≤0.01％，v/n＞4；余量為fe和不可避免雜質(zhì)。
4、進(jìn)
5、進(jìn)一步地，所述鐵素體平均晶粒尺寸＜25μm。
6、一種低成本420mpa級h型鋼的制備方法，用于制備上述h型鋼，包括以下步驟：
7、s1：轉(zhuǎn)爐冶煉，按照成分配比中的各組分含量確定原料的配比，將原料進(jìn)行轉(zhuǎn)爐冶煉，出鋼過程中使用錳鋁合金進(jìn)行脫氧處理；
8、s2：lf精煉，lf爐造白渣脫硫精煉鋼液；
9、s3：連鑄，使用異型坯連鑄機(jī)進(jìn)行連鑄，采用保護(hù)或半保護(hù)澆注，過熱度≤25℃，采用弱冷制度和恒拉速操作，得到連鑄坯；
10、s4：堆垛緩冷，連鑄坯切割后及時下線堆垛緩冷，緩冷時間＞48h；
11、s5：半連續(xù)軋制，將連鑄坯加熱，對連鑄坯進(jìn)行半連續(xù)軋制，半連續(xù)軋制包括粗軋和精軋兩個階段，得到軋坯；
12、s6：冷床緩冷，將軋坯進(jìn)行冷床緩冷，冷卻軌道溫度≥400℃，軋坯溫度降至200～300℃后進(jìn)矯直機(jī)進(jìn)行矯直；
13、s7：精修，將矯直后的鋼坯進(jìn)行精修處理，得到所述低成本420mpa級h型鋼。
14、進(jìn)一步地，步驟s2中，所述lf精煉過程中先后加入氮化錳鐵、釩鐵兩種添加劑，兩種添加劑加入時間間隔5～20min，加入合金后軟吹氬10～25min。
15、進(jìn)一步地，所述弱冷制度為：入拉矯機(jī)前，鑄坯腹板目標(biāo)溫度≥900℃，鑄坯翼緣目標(biāo)溫度≥800℃。
16、進(jìn)一步地，步驟s3中，所述恒拉速為0.6m/min～1.0m/min。
17、進(jìn)一步地，步驟s5中，所述加熱溫度為1200℃～1250℃，所述軋制速度為0.5～1m/sec。
18、進(jìn)一步地，步驟s5中，所述粗軋為不測溫連續(xù)軋制，所述粗軋分為不少于3道次軋制，粗軋開軋溫度為1120-1160℃，總下壓量為50％～60％、單個道次下壓量為17％～25％。
19、進(jìn)一步地，步驟s5中，所述精軋為非連續(xù)軋制，所述精軋不少于3道次軋制，總下壓量為35％～40％、單道次下壓量為10％～15％，終軋溫度800℃～850℃。
20、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)至少可實現(xiàn)如下有益效果之一：
21、1、本專利技術(shù)僅通過添加少量v、mn、n，未添加其他昂貴合金元素，節(jié)約成本的同時簡化了鋼水成分調(diào)控的過程，相較于傳統(tǒng)生產(chǎn)中需要加入大量諸如ni、cr、nb等較昂貴微合金元素的生產(chǎn)工藝，降低了生產(chǎn)成本，簡化了生產(chǎn)流程，適合工業(yè)化生產(chǎn)應(yīng)用。
22、2、本專利技術(shù)通過優(yōu)化連鑄、軋制工藝，從而實現(xiàn)了在添加少量合金元素的情況下實現(xiàn)力學(xué)性能符合標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的力學(xué)性能要求，實現(xiàn)了420mpa級熱軋h型鋼的低成本生產(chǎn)，并且本專利技術(shù)所使用的軋制工藝均對設(shè)備的要求較低，適用于企業(yè)廣泛推廣使用。
23、3、本專利技術(shù)制備的h型鋼屈服強(qiáng)度≥420mpa，抗拉強(qiáng)度≥550mpa，延伸率≥25％，沖擊功≥150j；擁有較好的力學(xué)性能穩(wěn)定性和塑韌性，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定且均高于gb/t?1591-2018低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼的國標(biāo)要求，同時成本較低。
24、本專利技術(shù)中，上述各技術(shù)方案之間還可以相互組合，以實現(xiàn)更多的優(yōu)選組合方案。本專利技術(shù)的其他特征和優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分優(yōu)點可從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本專利技術(shù)而了解。本專利技術(shù)的目的和其他優(yōu)點可通過說明書以及附圖中所特別指出的內(nèi)容中來實現(xiàn)和獲得。
本文檔來自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護(hù)點】
1.一種低成本420MPa級H型鋼，其特征在于，化學(xué)成分按重量百分比計為：C?0.10～0.20％，Si?0.20～0.40％，Mn?1.20～1.60％，V?0.03～0.10％，N?0.005～0.05％，P≤0.01％，S≤0.01％，V/N＞4；余量為Fe和不可避免雜質(zhì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的420MPa級H型鋼，其特征在于，所述H型鋼的微觀組織為鐵素體和珠光體，其中鐵素體體積分?jǐn)?shù)為77.2-81.6％，珠光體體積分?jǐn)?shù)為22.8-18.4％。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的420MPa級H型鋼，其特征在于，所述鐵素體平均晶粒尺寸＜25μm。
4.一種低成本420MPa級H型鋼的制備方法，用于權(quán)利要求1-3任一項所述H型鋼，其特征在于，包括以下步驟：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，步驟S2中，所述LF精煉過程中先后加入氮化錳鐵、釩鐵兩種添加劑，兩種添加劑加入時間間隔5～20min，加入合金后軟吹氬10～25min。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，步驟S3中，所述弱冷制度為：入拉矯機(jī)前，
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，步驟S3中，所述恒拉速為0.6m/min～1.0m/min。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，步驟S5中，所述加熱溫度為1200℃～1250℃，所述軋制速度為0.5～1m/sec。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的的制備方法，其特征在于，步驟S5中，所述粗軋為不測溫連續(xù)軋制，所述粗軋分為不少于3道次軋制，粗軋開軋溫度為1120-1160℃，總下壓量為50％～60％、單個道次下壓量為17％～25％。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的的制備方法，其特征在于，步驟S5中，所述精軋為非連續(xù)軋制，所述精軋不少于3道次軋制，總下壓量為35％～40％、單道次下壓量為10％～15％，終軋溫度800℃～850℃。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種低成本420mpa級h型鋼，其特征在于，化學(xué)成分按重量百分比計為：c?0.10～0.20％，si?0.20～0.40％，mn?1.20～1.60％，v?0.03～0.10％，n?0.005～0.05％，p≤0.01％，s≤0.01％，v/n＞4；余量為fe和不可避免雜質(zhì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的420mpa級h型鋼，其特征在于，所述h型鋼的微觀組織為鐵素體和珠光體，其中鐵素體體積分?jǐn)?shù)為77.2-81.6％，珠光體體積分?jǐn)?shù)為22.8-18.4％。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的420mpa級h型鋼，其特征在于，所述鐵素體平均晶粒尺寸＜25μm。
4.一種低成本420mpa級h型鋼的制備方法，用于權(quán)利要求1-3任一項所述h型鋼，其特征在于，包括以下步驟：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，步驟s2中，所述lf精煉過程中先后加入氮化錳鐵、釩鐵兩種添加劑，兩種添加劑加入時間間隔5～20min，加入合金后軟吹...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：連小金，羅小兵，柴鋒，楊才福，潘濤，陳雪慧，柴希陽，李麗，師仲然，李健，
申請(專利權(quán))人：鋼鐵研究總院有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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