一種225MPa級(jí)別低屈服點(diǎn)建筑抗震用鋼的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)一種225MPa級(jí)別低屈服點(diǎn)建筑抗震用鋼的制造方法，涉及的鋼的化學(xué)成分按質(zhì)量百分比計(jì)為：C：≤0.03％，Si：≤0.1％，Mn：≤1％，Al：0.02％～0.06％，P：≤0.01％，S：≤0.004％，N：≤0.004％，Ti：0.01％～0.08％，Nb≤0.05％，其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)。通過(guò)精煉、連鑄、加熱、粗軋、電磁感應(yīng)加熱、精軋、層流冷卻、卷取等一系列工藝，使得225MPa級(jí)低屈服點(diǎn)建筑抗震用鋼的屈服強(qiáng)度達(dá)到200MPa-240MPa級(jí)，延伸率>50％，具有良好的塑性變形和沖擊韌性；同時(shí)合金成本較低，工藝容易實(shí)現(xiàn)，焊接性能和低周疲勞性能良好。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種225MPa級(jí)別低屈服點(diǎn)建筑抗震用鋼的制造方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本申請(qǐng)涉及鋼生產(chǎn)【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種225MPa級(jí)別低屈服點(diǎn)建筑抗震用鋼 的制造方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 低屈服點(diǎn)建筑抗震用鋼主要用于建筑阻尼器，可有效的保護(hù)主要承重結(jié)構(gòu)，降低 振動(dòng)對(duì)建筑的破壞。這些抗震裝置先于主體結(jié)構(gòu)件承受地震載荷作用，首先發(fā)生屈服，靠反 復(fù)載荷滯后吸收地震能量，保護(hù)建筑主體結(jié)構(gòu)的安全。與其它耗能材料相比，具有構(gòu)造簡(jiǎn) 單、經(jīng)濟(jì)耐用、震后更換方便和可靠性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，既可用于新建筑物的抗震，也可用于舊建 筑抗震能力的提1?。
[0003] 低屈服點(diǎn)鋼源于上世紀(jì)90年代開(kāi)發(fā)的建筑抗震用阻尼器用鋼，經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā) 展，現(xiàn)已形成了 lOOMPa，160MPa，225MPa三個(gè)級(jí)別的牌號(hào)，其主要參數(shù)指標(biāo)的特點(diǎn)，低屈服， 低抗拉，高延伸率，高〇°C沖擊韌性，低屈強(qiáng)比，抗低周疲勞性，低加工硬化率，且屈服點(diǎn)波動(dòng) 范圍很窄。原有225MPa級(jí)別的化學(xué)成分主要以低C，Si，Μη的成分設(shè)計(jì)，嚴(yán)格控制N、S、P 雜質(zhì)元素，再加入如Nb、V、Ti、Β等種合金元素，經(jīng)熱軋卷取，再經(jīng)過(guò)正火熱處理工藝得到。 這種工藝不僅合金成本較高，而且必須經(jīng)過(guò)熱處理，增加工藝成本。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明了提供了一種225MPa級(jí)別低屈服點(diǎn)建筑抗震用鋼的制造方法，以解決現(xiàn) 有的鋼生產(chǎn)工藝成本較高的技術(shù)問(wèn)題。
[0005] 在實(shí)際應(yīng)用中，低周疲勞、沖擊韌性及延伸率這幾個(gè)關(guān)鍵性能都與夾雜物大小和 數(shù)量有密切關(guān)系。對(duì)夾雜物控制進(jìn)行的技術(shù)改進(jìn)有：降低雜質(zhì)元素，減少夾雜物數(shù)量；降低 板坯加熱溫度，減少細(xì)小夾雜物的形成；高溫卷取，粗化已有夾雜物。本發(fā)明旨在減少合金 含量，不經(jīng)后期熱處理，在夾雜物控制方面應(yīng)用電磁感應(yīng)加熱技術(shù)解決工藝矛盾，得到性能 穩(wěn)定合格的225MPa級(jí)別低屈服建筑用鋼。
[0006] 在具體的應(yīng)用中，本發(fā)明提供了一種225MPa級(jí)別低屈服點(diǎn)建筑抗震用鋼的制造 方法，其化學(xué)成分按質(zhì)量百分比計(jì)為：C :彡0.03%，Si :彡0. 1%，Μη :彡1%，A1 :0.02%? 0· 06%，P :彡 0· 01%，S :彡 0· 004%，N :彡 0· 004%，Ti :0· 01%?0· 08%，Nb 彡 0· 05%，其 余為Fe和不可避免的雜質(zhì)；所述225MPa級(jí)低屈服點(diǎn)建筑抗震用鋼的工藝流程包括：鋼水 通過(guò)精煉后，連鑄獲得板坯；對(duì)所述板坯進(jìn)行加熱；進(jìn)行粗軋；通過(guò)電磁感應(yīng)加熱；進(jìn)行精 車(chē)L，以獲得熱軋板；將所述熱軋板進(jìn)行層流冷卻；將所述熱軋板卷取成熱軋卷，其中，所述 熱軋卷的軋制總變形量大于80%。
[0007] 優(yōu)選的，所述對(duì)所述板坯進(jìn)行加熱，具體為：將所述板坯加熱到ll〇〇°C?1150°C。
[0008] 優(yōu)選的，所述通過(guò)電磁感應(yīng)加熱，具體為：通過(guò)電磁感應(yīng)加熱至1050°C?1KKTC。
[0009] 優(yōu)選的，所述精軋的開(kāi)軋溫度大于l〇〇〇°C。
[0010] 優(yōu)選的，所述精軋的終軋溫度為880°c?950°C。
[0011] 優(yōu)選的，所述卷取溫度為680°C?750°C。
[0012] 優(yōu)選的，在所述將所述熱軋板卷取成熱軋卷之后，所述方法還包括：將所述熱軋卷 送入緩冷坑，以緩慢冷卻至室溫。
[0013] 有關(guān)成分和工藝的說(shuō)明：
[0014] C固溶強(qiáng)化，提高屈服強(qiáng)度，降低延伸率；控制在0.03%以下。
[0015] Si為脫氧元素，在鋼中固溶強(qiáng)化，控制在0.01%以下。
[0016] Μη常用的固溶強(qiáng)化元素，提高屈服強(qiáng)度，控制在1%以下。
[0017] Ρ容易使鋼變脆，影響韌性，控制在0. 01 %以下。
[0018] S影響鋼的低溫韌性，控制在0. 004%以下。
[0019] Ν固溶的Ν能提高強(qiáng)度，控制在0. 004%以下。
[0020] Α1脫氧的必用的元素，同時(shí)會(huì)形成Α1Ν夾雜，提高強(qiáng)度，控制在0.01 % -0.06%。
[0021] Ti易與C、N結(jié)合，形成Ti(C，N)的非金屬夾雜物，適量的Ti可減少游離狀態(tài)的C， N原子，從而降低強(qiáng)度。加入太少，起不到固C、N的作用，加入過(guò)多容易彌散強(qiáng)化，提高強(qiáng)度。 所以控制在0. 01% -0. 08%。同時(shí)夾雜物的粗化可以有效減少其對(duì)晶界的釘扎作用，降低 強(qiáng)度，提高延伸率。
[0022] Nb有固C、N作用，適量添加可形成均勻粗大的Nb (C，N)，以減少其對(duì)屈服強(qiáng)度的影 響，添加過(guò)多，強(qiáng)化作用明顯。添加范圍控制在0. 03%以下。
[0023] 通過(guò)本發(fā)明的一個(gè)或者多個(gè)技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果如下：
[0024] 本發(fā)明提供一種225MPa級(jí)別低屈服點(diǎn)建筑抗震用鋼的制造方法，涉及的鋼的化 學(xué)成分按質(zhì)量百分比計(jì)為：C :彡0· 03%，Si :彡(λ 1%，Μη :彡1%，A1 :0· 02%?(λ 06%，P : 彡 0· 01%，S :彡 0· 004%，N :彡 0· 004%，Ti :0· 01%?0· 08%，Nb 彡 0· 05%，其余為 Fe 和 不可避免的雜質(zhì)。通過(guò)精煉、連鑄、加熱、粗軋、電磁感應(yīng)加熱、精軋、層流冷卻、卷取等一系 列工藝，使得225MPa級(jí)低屈服點(diǎn)建筑抗震用鋼的屈服強(qiáng)度達(dá)到200MPa-240MPa級(jí)，延伸率 >50%，具有良好的塑性變形和沖擊韌性；同時(shí)合金成本較低，工藝容易實(shí)現(xiàn)，焊接性能和低 周疲勞性能良好。
[0025] 另外，本發(fā)明采用的電磁感應(yīng)加熱工藝，能夠在較短時(shí)間內(nèi)提高溫度，對(duì)生產(chǎn)節(jié)奏 的影響較小，很好的解決了低溫板坯加熱和高溫終軋卷取之間的矛盾，而這兩個(gè)方面都有 利于夾雜物粗化，鐵素體長(zhǎng)大，從而降低強(qiáng)度，提高延伸率。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0026] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的2250MPa級(jí)低屈服點(diǎn)建筑抗震用鋼的工藝流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0027] 為了使本申請(qǐng)所屬【技術(shù)領(lǐng)域】中的技術(shù)人員更清楚地理解本申請(qǐng)，下面結(jié)合附圖， 通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本申請(qǐng)技術(shù)方案作詳細(xì)描述。
[0028] 實(shí)施例1 :
[0029] 本發(fā)明涉及的225MPa級(jí)低屈服點(diǎn)建筑抗震用鋼的制造方法，涉及的鋼的化學(xué)成 分按質(zhì)量百分比計(jì)為 ：
[0030] C :彡 0· 03 %，Si :彡 0· 1 %，Μη :彡 1 %，A1 :0· 02 % ?0· 06 %，P :彡 0· 01 %，S : 彡0· 004%，N :彡0· 004%，Ti :0· 01%?0· 08%，Nb彡0· 05%，其余為Fe和不可避免的雜 質(zhì)。
[0031] 優(yōu)選的，下面請(qǐng)參看圖1，所述225MPa級(jí)低屈服點(diǎn)建筑抗震用鋼的工藝流程（即制 造方法）包括：
[0032] S101，鋼水通過(guò)精煉后連鑄獲得板坯。
[0033] S102,對(duì)所述板坯進(jìn)行加熱。
[0034] 優(yōu)選的，所述對(duì)所述板坯進(jìn)行加熱，具體為：將所述板坯加熱到1100°C?1150°C。
[0035] S103,進(jìn)行粗軋。
[0036] S104,通過(guò)電磁感應(yīng)加熱。
[0037] 優(yōu)選的，所述通過(guò)電磁感應(yīng)加熱，具體為：通過(guò)電磁感應(yīng)加熱至1050°C?1KKTC。
[0038] S105,進(jìn)行精軋，以獲得熱軋板。
[0039] 優(yōu)選的，所述精軋的開(kāi)軋溫度大于1000°C。
[0040] 優(yōu)選的，所述精軋的終軋溫度為880°C?950°C。S106,將所述熱軋板進(jìn)行層流冷 卻。
[0041] S107,將所述熱軋板卷取成熱軋卷。其中，所述熱軋卷的軋制總變形量大于80%。
[0042] 優(yōu)選的，所述卷取溫度為680°C?750°C。
[0043] 優(yōu)選的，在所述將所述熱軋板卷取成熱軋卷之后，所述方法還包括：將所述熱軋卷 送入緩冷坑，以緩慢冷卻至室溫。
[0044] 在實(shí)際應(yīng)用中，根據(jù)連鑄后獲得的板坯（即：連鑄坯）的化學(xué)成分不同，具有不同 的制作工藝，下面請(qǐng)參看表1，是連鑄坯的主要化學(xué)成分表（％)。
[0045] 表 1
[0046]

【權(quán)利要求】
1. 一種225MPa級(jí)別低屈服點(diǎn)建筑抗震用鋼的制造方法，其特征在于，所述225MPa級(jí) 別低屈服點(diǎn)建筑抗震用鋼的化學(xué)成分按質(zhì)量百分比計(jì)為：C :彡0. 03%，Si :彡0. 1%，Μη : <l%，Al:0.02%?0.06%，P:<0.01%，S:< 0.004%，K 0.004%，Ti:0.01%? 0. 08%，Nb < 0. 05%，其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)； 所述225MPa級(jí)低屈服點(diǎn)建筑抗震用鋼的工藝流程包括： 鋼水通過(guò)精煉后，連鑄獲得板坯； 對(duì)所述板坯進(jìn)行加熱； 進(jìn)行粗軋； 通過(guò)電磁感應(yīng)加熱； 進(jìn)行精軋，以獲得熱軋板； 將所述熱軋板進(jìn)行層流冷卻； 將所述熱軋板卷取成熱軋卷，其中，所述熱軋卷的軋制總變形量大于80%。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的225MPa級(jí)別低屈服點(diǎn)建筑抗震用鋼的制造方法，其特征在 于， 所述對(duì)所述板坯進(jìn)行加熱，具體為： 將所述板坯加熱到1100°C?1150°C。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的225MPa級(jí)別低屈服點(diǎn)建筑抗震用鋼的制造方法，其特征在 于， 所述通過(guò)電磁感應(yīng)加熱，具體為： 通過(guò)電磁感應(yīng)加熱至1050°C?1KKTC。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的225MPa級(jí)別低屈服點(diǎn)建筑抗震用鋼的制造方法，其特征在 于， 所述精軋的開(kāi)軋溫度大于1000°c。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或4任一權(quán)項(xiàng)所述的225MPa級(jí)別低屈服點(diǎn)建筑抗震用鋼的制造方 法，其特征在于， 所述精軋的終軋溫度為880°C?950°C。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的225MPa級(jí)別低屈服點(diǎn)建筑抗震用鋼的制造方法，其特征在 于， 所述卷取溫度為680°C?750°C。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的225MPa級(jí)別低屈服點(diǎn)建筑抗震用鋼的制造方法，其特征在 于，在所述將所述熱軋板卷取成熱軋卷之后，所述方法還包括： 將所述熱軋卷送入緩冷坑，以緩慢冷卻至室溫。
【文檔編號(hào)】C22C33/04GK104099517SQ201410335926
【公開(kāi)日】2014年10月15日 申請(qǐng)日期:2014年7月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月15日
【發(fā)明者】姚志強(qiáng), 郭佳, 劉杰, 李飛, 崔陽(yáng), 朱國(guó)森 申請(qǐng)人:首鋼總公司