建筑用低屈服強度抗震鋼板及其生產方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于鋼鐵冶金領域，尤其是一種建筑用低屈服強度抗震鋼板及其生產方法。
【背景技術】
[0002]抗震設計主要是通過合理分配地震的慣性力和能量來降低地震的損害?？拐鸺夹g分為兩種:結構抗震技術和耗能抗震技術。結構抗震技術主要是通過建筑物柱梁的變形來吸收地震能以實現(xiàn)抗震的目的，即依靠結構件本身的性能來抵御地震的破壞作用。但是這種傳統(tǒng)的結構抗震技術有著一定的缺陷，基于這種抗震技術的前提下，要想提高建筑物的抗震級別就要求結構支撐構件尺寸做得越大越好，但是這樣既增加建筑成本又影響建筑物的美觀。
[0003]耗能抗震技術是一種新的抗震技術，它主要是通過消能阻尼器吸收地震能量。地震時，這些抗震設備裝置先于其他結構件承受地震載荷作用，并首先發(fā)生屈服，靠反復載荷滯后吸收地震能量，保護主體結構及建筑的安全，耗能抗震技術已經成為抗震技術的一個發(fā)展趨勢。
[0004]低屈服點抗震用鋼以其夾雜極低、超低屈服點、屈服范圍窄(±20MPa)、高延展性、高韌性和重復疲勞特性等特點而著稱，具有良好的抗震性能，是耗能抗震設計中主要部件的制作材料，多用于地震多發(fā)帶的國家和地區(qū)以及重大場館建設。近年來全球范圍內多處地方發(fā)生嚴重的地震災害，隨著對建筑抗震要求的逐漸提高，低屈服點抗震用鋼板的需求量將越來越大。因為建筑用低屈服強度抗震鋼板的強度范圍窄、各項性能要求嚴格，所以其生產難度極高，目前我國此類抗震用鋼多依賴進口。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種高性能的建筑用低屈服強度抗震鋼板；本發(fā)明還提供了一種工藝簡單的建筑用低屈服強度抗震鋼板的生產方法。
[0006]為解決上述技術問題，本發(fā)明化學成分的質量百分比含量為:C 0.010?0.060%，Si 0.01 ?0.05%，Mn 0.30 ?0.60%，P^0.020%，S^0.010%，Ti 0.01 ?0.05%，N彡0.006%，余量為Fe和不可避免的雜質。
[0007]本發(fā)明所述抗震鋼板的屈服強度在205?245MPa。
[0008]本發(fā)明方法包括乳制工序和熱處理工序，所述抗震鋼板化學成分的質量百分比含量如上所述；
所述乳制工序:鋼坯加熱溫度1130?1250°C，采用兩階段控制乳制工藝，粗乳溫度區(qū)間1020°C?1120°C，待溫厚度大于成品厚度的兩倍；精乳開乳溫度900°C?960°C，終乳溫度控制在850°C?910°C ；
本發(fā)明方法所述熱處理工序:加熱溫度840°C?920°C，保溫時間根據鋼板厚度按I?
2.5min/mm計算，鋼板出爐后空冷至室溫。
[0009]本發(fā)明及其方法采用超低C-超低S1-低Mn-Ti微合金化，利用Ti在鋼中可依次形成TiN、Ti4C2S2, TiS和TiC的特性，消除鋼中自由的C，N原子，降低珠光體的形成，從而降低屈服強度。同時TiC、TiN等顆粒的粗化使其失去了晶界釘扎效應，增大了晶粒粒徑，降低了晶界強化效果?？刂芇、S和N等鋼中雜質元素，確保鋼板韌性優(yōu)良。優(yōu)化乳制工藝，將成品微觀組織控制為單一的鐵素體組織，平均晶粒度控制在在40?SOum之間。從而確保鋼板屈服強度在205?245MPa之間，抗拉強度在300?400MPa之間，延伸率大于50%，具有良好的低周疲勞特性、焊接性能、低加工硬化率等要求。
[0010]采用上述技術方案所產生的有益效果在于:(1)本發(fā)明的化學成分中不含貴金屬元素，冶煉成本低，生產過程中不需要添加任何設備，工藝簡單，具有很強的適應性和推廣價值，同時具有較高的性價比和良好的市場前景。
[0011](2)采用本發(fā)明方法生產的建筑用低屈服強度抗震鋼板屈服強度在205?245MPa之間，抗拉強度在300?400MPa之間，延伸率大于50%，具有良好的低周疲勞特性，各項指標完全達到抗震性能要求。
[0012](3)本發(fā)明方法通過合理的成分設計、乳制工藝及熱處理手段，使得鋼板具有優(yōu)良的焊接性能，滿足高建鋼對焊接性能的要求。
【附圖說明】
[0013]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步詳細的說明。
[0014]圖1是實施例1所得抗震鋼板的顯微組織圖；
圖2是實施例2所得抗震鋼板的顯微組織圖。
【具體實施方式】
[0015]實施例1:本建筑用低屈服強度抗震鋼板采用下述化學成分以及生產工藝。
[0016]化學成分(wt):C 0.026%，Si 0.041%，Mn 0.58%，P 0.01%，S 0.005%，N 0.0050%，Ti 0.034%，余量為Fe和不可避免的雜質。
[0017]生產工藝:(I)采用常規(guī)冶煉、連鑄工藝制備鋼坯；鋼坯厚度220mm。
[0018](2)乳制工序:鋼坯的加熱溫度1200°C;—階段(粗乳)的開乳溫度1110°C，終乳溫度1040°C，待溫厚度90mm ;二階段(精乳)的開乳溫度930°C，終乳溫度880°C ;乳后熱矯直，空冷，得到40mm厚度的鋼板。
[0019](3)熱處理工序:鋼板的加熱溫度860°C，保溫時間80min，鋼板出爐后空冷至室溫，即可得到所述的抗震鋼板。
[0020]所得抗震鋼板的力學性能:屈服強度233Mpa，抗拉強度386Mpa，屈強比0.60，延伸率(A%) 51，0°C下縱向沖擊功:273J、284J、280J。所得抗震鋼板的顯微組織圖如圖1所示，由圖1可見，成品微觀組織為單一的鐵素體組織，平均晶粒度在40?SOum之間，結合其宏觀力學性能可知此鋼板能夠達到抗震的相關要求。
[0021]實施例2:本建筑用低屈服強度抗震鋼板采用下述化學成分以及生產工藝。
[0022]化學成分(wt):C 0.033%，Si 0.046%，Mn 0.42%，P 0.018%，S 0.008%，N 0.0048%,Ti 0.029%，余量為Fe和不可避免的雜質。
[0023]生產工藝:(I)采用常規(guī)冶煉、連鑄工藝制備鋼坯；鋼坯厚度230mm。
[0024](2)乳制工序:鋼坯的加熱溫度1220°C ;—階段(粗乳)的開乳溫度1120°C，終乳溫度1050°C，待溫厚度120mm ;二階段(精乳)的開乳溫度950°C，終乳溫度900°C ;乳后熱矯直，空冷，得到55mm厚度的鋼板。
[0025](3)熱處理工序:加熱溫度900°C，保溫時間90min，鋼板出爐后空冷至室溫，即可得到所述的抗震鋼板。
[0026]所得抗震鋼板的力學性能:屈服強度219Mpa，抗拉強度384Mpa，屈強