屈服強(qiáng)度為690MPa級耐火耐候抗震建筑用鋼及其生產(chǎn)方法技術(shù)

屈服強(qiáng)度為690MPa級耐火耐候抗震建筑用鋼，其組分及重量百分比含量為：C：0.051~0.155%，Si：0.20～0.60%，Mn：1.82～2.55%，P：≤0.008%，S：≤0.002%，Nb：0.081~0.090%，Ti：0.010~0.025%，Mo：0.41~0.60%，W：0.08~0.10%，Mg：0.0071~0.0095%，O：≤0.0010%；生產(chǎn)步驟：鐵水脫硫；轉(zhuǎn)爐冶煉；真空處理，添加Mg元素；常規(guī)連鑄并對鑄坯加熱；分段軋制；終軋后進(jìn)行冷卻，待用。本發(fā)明專利技術(shù)優(yōu)點(diǎn)：化學(xué)成分、工藝簡單，鋼板屈服強(qiáng)度在690~850MPa，抗震性能好即屈強(qiáng)比≤0.83，耐火性能優(yōu)良即600℃屈服強(qiáng)度不低于室溫下的2/3，耐腐蝕性能優(yōu)于CortenB。此外，鋼種也具有優(yōu)良的沖擊韌性及焊接性能。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【專利摘要】屈服強(qiáng)度為690MPa級耐火耐候抗震建筑用鋼，其組分及重量百分比含量為：C：0.051~0.155%，Si：0.20～0.60%，Mn：1.82～2.55%，P：≤0.008%，S：≤0.002%，Nb：0.081~0.090%，Ti：0.010~0.025%，Mo：0.41~0.60%，W：0.08~0.10%，Mg：0.0071~0.0095%，O：≤0.0010%；生產(chǎn)步驟：鐵水脫硫；轉(zhuǎn)爐冶煉；真空處理，添加Mg元素；常規(guī)連鑄并對鑄坯加熱；分段軋制；終軋后進(jìn)行冷卻，待用。本專利技術(shù)優(yōu)點(diǎn)：化學(xué)成分、工藝簡單，鋼板屈服強(qiáng)度在690~850MPa，抗震性能好即屈強(qiáng)比≤0.83，耐火性能優(yōu)良即600℃屈服強(qiáng)度不低于室溫下的2/3，耐腐蝕性能優(yōu)于CortenB。此外，鋼種也具有優(yōu)良的沖擊韌性及焊接性能。【專利說明】
本專利技術(shù)涉及一種建筑用鋼及其生產(chǎn)方法，具體地屬于一種。
技術(shù)介紹
高層鋼結(jié)構(gòu)建筑物快速發(fā)展，對用于制作柱、梁等結(jié)構(gòu)件的鋼板在強(qiáng)度、防火性能、耐候性能、抗震性能等方面均提出了新的要求，這是因?yàn)?使用高強(qiáng)度鋼種可以完善結(jié)構(gòu)用鋼強(qiáng)度等級，避免因鋼材厚度過大而在后續(xù)加工、焊接過程中產(chǎn)生質(zhì)量問題，同時(shí)也可以減輕結(jié)構(gòu)重量，降低建造成本，減少鋼材浪費(fèi)量，提高結(jié)構(gòu)的可靠性；可減少因火災(zāi)、地震等因素對結(jié)構(gòu)造成的損壞，延長人員疏散時(shí)間，減少生命財(cái)產(chǎn)損失，增加建筑物安全使用性能；可以減少或免除因涂裝、維護(hù)引起的昂貴費(fèi)用，減少鋼材因腐蝕而對結(jié)構(gòu)造成安全隱患。經(jīng)檢索:中國專利申請?zhí)朇N201110247615.0的專利文獻(xiàn)公開了一種耐火抗震建筑用鋼，其化學(xué)成分(按重量百分比)為:c:0.1%~0.18%，S1:0.1%~0.50%, Mn:1%~1.80%，P ≤ 0.025%，S ≤ 0.015%, Cr ( 0.50%, Mo ( 0.30%, Al ( 0.04%，N ≤ 0.007%, Ca ( 0.006%,以及Nb≤0.050%, V^0.055%，Ti≤0.035%中的一種或兩種以上，且Nb+V+Ti≤0.055%，余為鐵和不可避免的雜質(zhì)。其制造方法包括:加熱溫度1180°C，保溫3h，開軋溫度> 1180° C，控軋末三道累計(jì)壓下率> 35%，終軋溫度為860~900° C，終軋后直接空冷至室溫，或以5-15° C/s冷速冷卻到室溫。這樣得到的鋼具備優(yōu)異的耐火性，Rpa2 (600° C屈服強(qiáng)度)/Rpa2 (室溫屈服強(qiáng)度)≥2/3，具備低的屈強(qiáng)比(屈強(qiáng)比Rpa2ZX^ 0.75)，抗震性能好。該專利文獻(xiàn)專利技術(shù)僅限于屈服強(qiáng)度235~460MPa鋼種，鋼中P、S含量較多，對后續(xù)焊接性能有一定的影響，此外，該鋼種也不具有良好的耐侯性能。中國專利申請?zhí)枮镃N200910180490.7的專利文獻(xiàn)，公開了一種非調(diào)質(zhì)針狀組織高強(qiáng)度低屈強(qiáng)比耐候鋼及其制備方法，該鋼種包含的成分及其基本成分重量百分比為:C:0.03%~0.08%, S1:0.309Π).60%, Mn:1.30%"1.80%, P ≤ 0.015%, S ≤ 0.010%, Cu:0.30%~0.60%, Ni:0.20%"0.50%, Cr:0.40%"0.80%, Mo:0.10%"0.40%, Nb:0.030%~0.080% 及Ti ( 0.04% ;可選成分:Als ( 0.04%及RE≤0.40kg/1鋼或Ca ( 0.005%中的兩種或兩種以上；以及余量的Fe和雜質(zhì)，其焊接冷裂紋敏感性系數(shù)低，耐腐蝕指數(shù)高。該專利技術(shù)鋼種雖然成分簡單，具有優(yōu)異的成型性、耐候性、焊接性和低溫韌性，同時(shí)其制備工藝簡單，無需熱處理，生產(chǎn)周期短，生產(chǎn)成本低的特點(diǎn)。但其含有較多的N1、Cu貴重元素，且不具有耐火性倉泛。中國專利申請?zhí)枮镃N200910056602.8的專利文獻(xiàn)，公開了一種屈服強(qiáng)度在700MPa以上韌性優(yōu)良的高耐蝕性含Cr耐候鋼及其制造方法。所述耐候鋼的成分質(zhì)量百分比含量為:C:0.02%~0.10%, Si:0.1%~0.4%, Mn:0.3%~1.3%, P ≤ 0.01%, S ≤ 0.006%, Cu:0.2%"0.5%, Cr:2.5%~10%，Ni:0.2%~L 0%, Nb:0.02%"0.06%, Al:0.ΟΡ/Πλ 05%, N ^ 0.005%,T1:0.02%~0.10%，其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)。所述鋼制成的鋼板具有700MPa以上的屈服強(qiáng)度和優(yōu)良的韌性，同時(shí)其相對腐蝕率比傳統(tǒng)耐候鋼降低I倍，滿足鐵路車輛用鋼提高耐腐蝕的要求。但其主要針對鐵路車輛用鋼研發(fā)，采用熱連軋卷取工藝生產(chǎn)，鋼中含有較多量的Cr元素，不利于鋼板焊接及低溫韌性，此外，鋼種也不具有耐火性能。上述專利文獻(xiàn)共性的不足:鋼種強(qiáng)度級別相對不高；鋼板不同時(shí)具備耐火、耐候性能；鋼中含有較多量的Cu、Cr、Ni貴重元素。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種屈服強(qiáng)度不低于690MPa、同時(shí)具有優(yōu)良的耐火、耐候及抗震性能的。實(shí)現(xiàn)上述目的的措施: 屈服強(qiáng)度為690MPa級耐火耐候抗震建筑用鋼，其組分及重量百分比含量為:C:0.051-0.155%, Si:0.20 ~0.60%, Mn:1.82 ~2.55%, P:≤0.008%, S: ≤ 0.002%, Nb:0.081 ~0.090%, Ti:0.010~0.025%, Mo:0.41 ~0.60%, W:0.08~0.10%, Mg:0.0071 ~0.0095%, O:≤0.0010 %，其余為Fe及不可避免的夾雜。進(jìn)一步地:添加有Sb:0.08、.1%或Zr:0.08、.12%或兩種以任意比例的混合物。優(yōu)選地:S:≤ 0.001%。生產(chǎn)屈服強(qiáng)度為690MPa級耐火耐候抗震建筑用鋼的方法，其步驟: 1)進(jìn)行鐵水脫硫，并控制鐵水中S≤0.001% ； 2)進(jìn)行轉(zhuǎn)爐冶煉，并控制鋼水中C:0.051~0.155%，P≤0.008% ； 3)在RH爐中進(jìn)行真空處理，添加Mg元素，使Mg:0.0071~0.0095%，并控制O≤0.001% ； 4)常規(guī)連鑄并對鑄坯加熱，控制加熱溫度在1200~1320°C； 5)進(jìn)行分段軋制，控制粗軋開軋溫度在1080~1180°C，控制精軋開軋溫度不高于9800C，控制精軋終軋溫度在800~860°C，控制前三道次每道次壓下量不低于5%，最后三道次累計(jì)壓下率不低于35% ； 6)終軋后進(jìn)行冷卻，開始冷卻溫度控制在750~820°C，控制冷卻速度在2.5~10.5°C /秒，控制返紅溫度≤6000C ;待用。本專利技術(shù)中各元素的作用 C是提高鋼材強(qiáng)度最有效的元素，碳含量的增加鋼的抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度隨之提高，但延伸率和沖擊韌性下降，耐腐蝕能力也會下降，而且鋼材的焊接熱影響區(qū)還會出現(xiàn)淬硬現(xiàn)象，導(dǎo)致焊接冷裂紋的產(chǎn)生。為保證鋼板獲得良好的綜合性能，本專利技術(shù)鋼碳元素含量設(shè)計(jì)為0.051 ~0.155%。Si能改善鋼的耐腐蝕性能，常被添加到不銹鋼、低合金鋼、耐蝕合金中，以提高這些合金的耐蝕性，使它們具有耐氯化物應(yīng)力腐蝕破裂、耐點(diǎn)蝕、耐熱濃硝酸腐蝕、抗氧化、耐海水腐蝕等性能。研究表明，在濕熱大氣環(huán)境中，Si能明顯改善碳鋼和低合金鋼的耐大氣腐蝕本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
屈服強(qiáng)度為690MPa級耐火耐候抗震建筑用鋼，其組分及重量百分比含量為：C：0.051~0.155%，Si：0.20～0.60%，Mn：1.82～2.55%，P：≤0.008%，S：≤0.002%，Nb：0.081~0.090%，Ti：0.010~0.025%，Mo：0.41~0.60%，W：0.08~0.10%，Mg：0.0071~0.0095%，O：≤0.0010?%，其余為Fe及不可避免的夾雜。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張開廣，童明偉，卜勇，陳顏堂，鄒德輝，牟文廣，
申請(專利權(quán))人：武漢鋼鐵集團(tuán)公司，
類型：發(fā)明
國別省市：湖北;42