一種高強(qiáng)度抗震用結(jié)構(gòu)鋼及其制造工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種結(jié)構(gòu)鋼及其制造工藝，尤其涉及一種高強(qiáng)度抗震用結(jié)構(gòu)鋼及其制 造工藝，屬于金屬冶煉工藝技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 建筑用高性能抗震結(jié)構(gòu)鋼板應(yīng)用于高層(超高層)建筑結(jié)構(gòu)、大跨度結(jié)構(gòu)及其它重 要建筑結(jié)構(gòu)用鋼，具有高強(qiáng)、高韌、高塑性、抗震和易焊接等特點(diǎn)，力學(xué)性能優(yōu)良滿足高建鋼 技術(shù)要求。同時(shí)具有低屈強(qiáng)比及優(yōu)異的塑性，在建筑結(jié)構(gòu)發(fā)生變形時(shí)吸收較多的能量，即使 局部超載失穩(wěn)也不會(huì)發(fā)生突然斷裂，提高建筑物的抗震能力?，F(xiàn)有的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)鋼板以碳元 素作為強(qiáng)化方式，含碳量高，易造成污染環(huán)保效果差，其塑性和韌性較差，不便于加工與焊 接。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種高強(qiáng)度抗震用結(jié) 構(gòu)鋼及其制造工藝，通過微合金化代替?zhèn)鹘y(tǒng)的碳元素強(qiáng)化方式，具有低碳化、強(qiáng)度高、韌性 好、便于加工和焊接的特點(diǎn)。
[0004] 為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種高強(qiáng)度抗震用結(jié)構(gòu)鋼，按重量百分比為， C:0.04~0.15%，Si :0.15~0.50%，Μη:0·90~1.60%，P: <0.010%，S: <0.0020%，Ni: 0.15~0.50%，Cu:0.15~0.50%，Nb:0.025~0.060%，Ti :< 0.035%，Alt:0.020~ 0.040%，其余為Fe及不可避免的雜質(zhì)。
[0005] 本發(fā)明進(jìn)一步限定的技術(shù)方案是：雜質(zhì)中元素控制為：0< 0.0015%，N< 0·0080%，Η<0·00010%〇
[0006] 進(jìn)一步的，包括連鑄階段與乳制階段，其特征在于，所述連鑄階段包括鐵水脫硫預(yù) 處理、轉(zhuǎn)爐冶煉、LF精煉、RH真空處理、靜攪、連鑄，所述鐵水脫硫處理后硫含量控制在[S] < 0.002 %，轉(zhuǎn)爐冶煉控制Ρ < 0.01 %，LF精煉采用1 %石灰、0.2 %鋁和0.5 %螢石造白渣脫硫 脫氧，RH抽真空處理嚴(yán)格控制Η < 0.0005 % ;連鑄控制中包溫度在液相線+30~45°C;所述乳 制階段中，連鑄坯加熱溫度為1150°C~1250°C，采用奧氏體再結(jié)晶區(qū)和未再結(jié)晶區(qū)兩階段 乳制及控制冷卻技術(shù)。粗乳道次大壓下量破碎奧氏體晶粒，粗乳終乳溫度控制在10 2 0~ 1150°C;精乳開乳溫度為800~900°C;乳后控制冷卻，返紅溫度為500~650°C，隨后空冷
[0007] 本發(fā)明的有益效果是：
[0008] 1、采用TMCP工藝生產(chǎn)高強(qiáng)度抗震結(jié)構(gòu)用鋼，生產(chǎn)周期短、節(jié)奏快，降低了生產(chǎn)成 本，提尚了生廣效率。
[0009] 2、采用低碳、低磷硫冶煉工藝，與其他微量合金元素配合，有效地增強(qiáng)了低合金鋼 的強(qiáng)韌性能。采用控乳控冷技術(shù)保證鋼板組織均勻及性能優(yōu)異，獲得高強(qiáng)度抗震結(jié)構(gòu)工程 用鋼。
[0010] 3、以Nb、V及Ti元素為代表的微合金化代替?zhèn)鹘y(tǒng)的碳元素強(qiáng)化方式，使鋼材擁有更 高的潔凈度，并具有低碳化、強(qiáng)度高、韌性好、便于加工和焊接的特點(diǎn)。
【附圖說明】
[0011] 圖1為本發(fā)明的鋼板顯微組織的金相示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012] 實(shí)施例1-3
[0013] 本實(shí)施例提供的一種高強(qiáng)度抗震用結(jié)構(gòu)鋼的制造方法，采用低碳、低磷硫冶煉工 藝，與其他微量合金元素配合，有效地增強(qiáng)了低合金鋼的強(qiáng)韌性能。采用控制乳乳控制冷卻 技術(shù)，保證鋼板組織均勻及性能優(yōu)異，獲得高強(qiáng)度抗震結(jié)構(gòu)工程用鋼。主要的工藝路線為： 鐵水脫硫預(yù)處理-轉(zhuǎn)爐冶煉-LF精煉-RH精煉-連鑄-鑄坯檢驗(yàn)、判定-鑄坯驗(yàn)收-鋼坯 加熱-除鱗-乳制-冷卻-探傷-切割、取樣-噴印標(biāo)識(shí)-入庫。
[0014]表1本發(fā)明實(shí)施例的主要化學(xué)成分(Wt%)
[0015]
[0016] 采用奧氏體再結(jié)晶區(qū)和奧氏體未再結(jié)晶區(qū)兩階段控制乳制技術(shù)，粗乳采用道次大 壓下量破碎奧氏體晶粒，粗乳終乳溫度控制在1020~1150°C;精乳控制開乳溫度為800~ 900°C;乳后控制冷卻，返紅溫度為500~650°C，隨后空冷。
[0017] 表2乳制冷卻工藝參數(shù)表
[0018]
[0019]實(shí)施例乳態(tài)組織為B+F+P。圖1為實(shí)施例350mm厚高強(qiáng)度抗震用結(jié)構(gòu)鋼板乳態(tài)金相 照片，為B+F+P組織。
[0020]按照本發(fā)明鋼板拉伸性能如表3所示，低溫韌性如表4所示。本發(fā)明實(shí)施例的鋼板 性能結(jié)果良好，抗拉強(qiáng)度為630~750MPa，屈服強(qiáng)度為510~630MPa，延伸率2 18%，屈強(qiáng)比 < 0.83，-40°C低溫沖擊2 100J，具有優(yōu)異的抗震性能，同時(shí)具有良好的強(qiáng)韌性匹配，生產(chǎn)工 藝穩(wěn)定，可操作性強(qiáng)。
[0021 ]表3本發(fā)明實(shí)施例鋼板拉伸性能
[0022]
[0023]表4本發(fā)明實(shí)施例回火態(tài)鋼板低溫韌性
[0024]
[0026] 除上述實(shí)施例外，本發(fā)明還可以有其他實(shí)施方式。凡采用等同替換或等效變換形 成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明要求的保護(hù)范圍。
[0025]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種高強(qiáng)度抗震用結(jié)構(gòu)鋼，其特征在于，按重量百分比為，c:Ο. 04~0.15%，Si:Ο. 15 ~Ο·50%，Mn:Ο·90~1·60%，P: <Ο·010%，S: <Ο·0020%，Ni:Ο·15~Ο·50%，Cu:Ο·15~Ο·50%， Nb: 0.025~0.060%，Ti: < 0.035%，Alt: 0.020~0.040%，其余為Fe及不可避免的雜質(zhì)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高強(qiáng)度抗震用結(jié)構(gòu)鋼，其特征在于，所述雜質(zhì)中元素控制 為：0 < 0·0015%，N< 0·0080%，Η< 0·00010%。3. -種所述權(quán)利要求1的高強(qiáng)度抗震用結(jié)構(gòu)鋼的制造工藝，包括連鑄階段與乳制階段， 其特征在于，所述連鑄階段包括鐵水脫硫預(yù)處理、轉(zhuǎn)爐冶煉、LF精煉、RH真空處理、靜攪、連 鑄，所述鐵水脫硫處理后硫含量控制在[S] < 0.002%，所述轉(zhuǎn)爐冶煉控制Ρ< 0.01%，所述LF 精煉采用1%石灰、〇 . 2%鋁和0.5%螢石造白渣脫硫脫氧，所述RH抽真空處理嚴(yán)格控制Η< 0.0005%;連鑄控制中包溫度在液相線+30~45°C;所述乳制階段中，連鑄坯加熱溫度為1150 °C~1250°C，采用奧氏體再結(jié)晶區(qū)和未再結(jié)晶區(qū)兩階段乳制及控制冷卻技術(shù)，粗乳道次大 壓下量破碎奧氏體晶粒，粗乳終乳溫度控制在1020~1150°C;精乳開乳溫度為800~900°C; 乳后控制冷卻，返紅溫度為500~650°C，隨后空冷。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種高強(qiáng)度抗震用結(jié)構(gòu)鋼，按重量百分比為，C：0.04～0.15%，Si：0.15～0.50%，Mn：0.90～1.60%，P：≤0.010%，S：≤0.0020%，Ni：0.15～0.50%，Cu：0.15～0.50%，Nb：0.025～0.060%，Ti：≤0.035%，Alt：0.020～0.040%，其余為Fe及不可避免的雜質(zhì)，其制造工藝，包括連鑄階段與軋制階段，采用TMCP工藝生產(chǎn)高強(qiáng)度抗震結(jié)構(gòu)用鋼，生產(chǎn)周期短、節(jié)奏快，降低了生產(chǎn)成本，提高了生產(chǎn)效率，鋼材擁有更高的潔凈度，并具有低碳化、強(qiáng)度高、韌性好、便于加工和焊接的特點(diǎn)。
【IPC分類】C21C7/06, C21D8/02, C22C38/06, C22C38/04, C22C38/08, C22C38/12, C21D6/00, C21C7/064, C21C7/10, C22C38/16, C22C33/04, C22C38/14
【公開號(hào)】CN105483538
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510908582
【發(fā)明人】李恒坤, 車馬俊, 鄧偉, 邱永清, 王同良
【申請(qǐng)人】南京鋼鐵股份有限公司
【公開日】2016年4月13日
【申請(qǐng)日】2015年12月10日