耐大气腐蚀及耐低温冲击的大规格角钢及生产方法技术

耐大气腐蚀及耐低温冲击的大规格角钢，其组分及wt%为：C：0.15～0.20%、Si：0.2～0.5%、Mn：1.3～1.6%、P≦0.025%、S≦0.025%、V：0.05～0.08%、N≦0.005%、Nb：0.015～0.035%、Ca：0.001～0.007％、B：0.001～0.002%、Als：0.015～0.035%；生产步骤：常规冶炼并铸坯；对铸坯自然堆垛冷却至室温；对铸坯加热；粗轧；精轧；自然空冷至室温待用。本发明专利技术所生产的角钢在-40℃下低温冲击功大于75J，完全满足在我国任何区域的使用，同时也耐大气腐蚀，而且力学性能满足国标Q420的要求，表面质量优良，在现有装备无需改造的情况下可以大批量生产。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】耐大气腐蚀及耐低温冲击的大规格角钢，其组分及wt%为：C：0.15～0.20%、Si：0.2～0.5%、Mn：1.3～1.6%、P≦0.025%、S≦0.025%、V：0.05～0.08%、N≦0.005%、Nb：0.015～0.035%、Ca：0.001～0.007％、B：0.001～0.002%、Als：0.015～0.035%；生产步骤：常规冶炼并铸坯；对铸坯自然堆垛冷却至室温；对铸坯加热；粗轧；精轧；自然空冷至室温待用。本专利技术所生产的角钢在-40℃下低温冲击功大于75J，完全满足在我国任何区域的使用，同时也耐大气腐蚀，而且力学性能满足国标Q420的要求，表面质量优良，在现有装备无需改造的情况下可以大批量生产。【专利说明】
本专利技术涉及一种耐低温大规格高强度角钢及其生产方法，具体属于一种耐大气腐 蚀及耐低温冲击的大规格角钢及生产方法，特别适用于角钢厚度大于16_的耐大气腐蚀 及耐低温冲击的大规格角钢及生产方法。
技术介绍
输电铁塔用高强钢主要应用于输电铁塔建设。通常将木结构、钢筋混凝土结构或 钢柱式结构的杆形结构称为杆，钢的塔形结构称为塔。输电杆塔是支承架空输电线路导线 和地线，并使它们之间以及与大地之间的距离在各种可能的大气环境下，符合电气绝缘安 全和工频电磁场限制的杆形和塔形的构筑物。随着高压、特高压输电线路以及大截面导线 输电线路的建设。输电铁塔向大载荷、大构件方向发展。高强钢的应用前景十分广阔采用 高强钢可以减小构件截面。降低用钢量，节约工程成本。某工程采用Q420高强钢后，直线 塔可降低塔重4%?6%，转角塔可降低塔重4%?7%，总体塔重可降低约5%。一次推广高强 度角钢，能有效地降低了铁塔设计重量，节省了材料，对我国输电线路建设意义重大。 随着经济的大发展，跨区域送电成为一种趋势，由于我国幅员辽阔，温度变化巨 大，北方、高原高山地区冬季极端气温甚至低于-40°C，如果铁塔用钢因温度低而引起脆断 将严重影响人们的生活和工业生产，工同时业的大发展使得大气成分更加复杂，对普通铁 塔用钢腐蚀越来越严重，这样使铁塔的使用寿命基本上都达不到设计基准期要求，而目前 关于既耐低温，又耐大气腐蚀的铁塔用角钢未见有相关报道，因此迫切希望能开发出一种 能耐大气腐蚀的同时又耐低温冲击的大规格高强度大角钢，该钢具有重要的经济和社会效 Μ 中国专利申请号为CN200910073969. 0的专利文献，公开了一种高强Q420C级铁塔 角钢，其化学成分配比为：C 0.10?0.16%，Μη 1.15?1.45%，Si 0.30?0.50%，S、 P 彡 0· 025%，V 0· 070 ?0· 100%，Ti 0· 004 ?0· 010%，余量 Fe，Ceq 彡 0· 42%。其缺点 是该钢只提出了 〇°C的冲击韧性要求，不能满足在更低温度下的严寒地区使用，同时该角钢 耐大气腐蚀效果差，需要配合热镀锌才能防腐，而热镀锌工艺存在环境污染大、能耗大、成 本1?、投资大等问题。 中国专利申请号为CN201310441360. 0的专利文献，公开了一种输电铁塔用耐低 温冲击角钢，所述角钢化学成分的重量百分比为：C :0. 05?0. 15%，Mn :1. 20?1. 60%， Si :0. 01 ?0. 05 %，V :0. 02 ?0. 10 %，Ni :0. 02 ?0. 06 %，Ca :0. 001 ?0. 005 %，Cr : 0. 01 ?0. 20 %，Cu :0. 10 ?0. 25 %，P :0. 01 ?0. 03 %, Mo :0. 20 ?0. 35 %，S :0. 005 ? 0. 02%，其余为Fe。其缺点是，该钢耐低温冲击满足-40°C，但是强度低，不能满足大规格输 电塔的使用，同时该方法生产的角钢不具有耐大气腐蚀效果，需要配合热镀锌才能防腐，而 热镀锌工艺存在环境污染大、能耗大、成本高、投资大等问题。 中国专利申请号为CN201210135125.6的专利文献，公开了一种抗严寒高强度热 轧角钢，其组分及重量百分比含量：C :0. 06%?0. 20%，Si :0. 20%?0. 50%，Mn :1. 10%? L 50%，P 彡 0· 015%，S 彡 0· 010%，V :0· 030% ?0· 070%，Nb :0· 015% ?0· 050%，Ni :0· 10% ? 0· 60%，并满足 CEV=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15 彡 0· 40% ;其屈服强度大于 550MPa， 抗拉强度彡680MPa，断后伸长率彡24%，-40°C下冲击功彡55J。其缺点是C控制范围超过 0. 1%，导致CEV控制范围也超过0. 1%，性能波动大，焊接性能不稳定，不利于施工；同时其冷 速范围过窄，不利于现场控制；另该方法生产的角钢不具有耐大气腐蚀效果，需要配合热镀 锌才能防腐，而热镀锌工艺存在环境污染大、能耗大、成本高、投资大等问题。
技术实现思路
本专利技术针对上述现有技术存在的不足，提供一种在保证其力学性能的前提下，并 能显著提高低温冲击和耐大气腐蚀性能的大规格高强度大角钢及生产方法。 本申请为了实现上述目的，对实现本申请的目的的起影响或者关键作用的合金 元素及工艺进行了深入的研究其结果，为了即使在保证基本性能的前提下，还能使角钢 在-40°C下低温冲击功大于75J，同时也耐大气腐蚀，而且力学性能满足国标Q420的要求， 表面质量优良，在现有装备无需改造的情况下可以大批量生产。因此提出了采用在成分方 面主要是采用了提高V、Nb元素含量，使添加铌、钒可以与钢中的碳、氮原子形成细小的碳 化物和碳氮化物，这些碳化物和碳氮化物在奥氏体转化为铁素体和珠光体的过程中和转变 后逐渐析出，起到细化钢筋的室温组织的作用，并阻碍晶格中的位错运动，产生沉淀强化的 作用，最终达到改进钢的强韧性，V、Nb叠加细化组织和沉淀强化的作用使强化效果更显著； 其次还添加了少量提高耐低温冲击韧性的元素硼、钛等，改善低温冲击韧性，以及一定量的 磷及稀土元素的含量，以能达到耐大气腐蚀效果，通过稀土元素的对夹杂物变性和净化作 用，而不会因磷含量过高引起冲击不合问题；成分的优化，还需要匹配的工艺才行，因此，本 申请经研究，工艺方面主要是采取了开轧温度在 ：1〇〇〇?1KKTC，精轧终轧温度在800? 860°C的范围，目的是终轧温度更接近相变温度，钢坯的原始奥氏体晶粒较小，通过轧制变 形使相应的轧制终了的奥氏体晶粒也较小，因而使晶粒得到细化，综合性能得到改善，同时 也有利于钒和钛的析出物析出更加细小和弥散，所以终轧温度在800?860°C。 实现上述目的的措施： 耐大气腐蚀及耐低温冲击的大规格角钢，其组分及重量百分比含量为：C :0. 15? 0· 20%、Si :0· 2 ?0· 5%、Mn :L 3 ?L 6%、P 兰 0· 025%、S 兰 0· 025%、V :0· 05 ?0· 08%、 N 兰 0. 005%、Nb :0. 015 ?0. 035%、Ca :0. 001 ?0. 007%、B :0. 001 ?0. 00本文档来自技高网...

【技术保护点】
耐大气腐蚀及耐低温冲击的大规格角钢，其组分及重量百分比含量为：C：0.15～0.20%、Si：0.2～0.5%、Mn：1.3～1.6%、P≦0.025%、S≦0.025%、V：0.05～0.08%、N≦0.005%、Nb：0.015～0.035%、Ca：0.001～0.007％、B：0.001～0.002%、Als：0.015～0.035%，其余为Fe和杂质元素。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：徐志东，朱敏，范植金，吴杰，何杰斌，徐志，周新龙，
申请(专利权)人：武汉钢铁集团公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42