一种低成本低屈服强度抗震用钢及其生产方法技术

本发明专利技术公开了一种低成本低屈服强度抗震用钢及其生产方法，其由下述重量百分含量的成分组成：C≤0.05%，Si≤0.05%，Mn≤0.60%，P≤0.010%，S≤0.005%，Ti：0.015～0.035%，Alt：0.020～0.050%，余量为Fe和不可避免的杂质。生产方法包括冶炼、连铸、加热、控轧控冷轧制、热处理工序。采用低C+低Mn的基本成分、单加Ti的成分设计，配合特殊的控轧控冷工艺和热处理工艺成功生产出厚度达80mm的具有低温韧性的低屈服强度抗震用钢，屈服强度205～245MPa，抗拉强度300～400MPa，屈强比≤0.70，延伸率≥50%，-40℃冲击功≥200J。本方法生产成本低、工艺简单、产品性能优良、产品综合力学性能稳定。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于冶金
，具体涉及一种低成本低屈服强度抗震用钢及其生产方 法。
技术介绍
抗震设计主要是通过合理分配地震的惯性力和能量来降低地震的损害。目前抗震 技术分为两种:传统结构抗震技术和耗能抗震技术。传统结构抗震技术主要是通过建筑物 柱梁的变形来吸收地震能以实现抗震的目的，要想提高建筑物的抗震级别就要求结构支撑 构件尺寸做得越大越好，这样既增加建筑成本又影响建筑物的美观。耗能抗震技术是通过 消能阻尼器吸收地震能，即该抗震装置先于其他结构件承受地震载荷作用，先发生屈服，依 靠反复载荷滞后吸收地震能量，保护主体结构及建筑的安全。可见，耗能抗震技术已经成为 现今抗震技术的发展趋势。 近年来全球范围内多处地方发生严重的地震灾害，随着对建筑抗震要求的逐渐提 高，低屈服强度抗震用钢因其超低屈服强度、屈服范围窄、高延展性、高韧性和重复疲劳特 性等特点而著称，具有良好的抗震性能，是耗能抗震设计中主要部件的制作材料，故此种钢 材料必将在抗震领域发挥更加重要的作用。目前国内只有少数几家钢铁企业成功开发出该 类钢种。 因此，由上可见在成分上、工艺上、性能上仍存在不同程度的缺点，现亟待开发出 一种成本较低、冶炼难度小、工艺简单的低屈服强度钢及其生产方法。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种低成本低屈服强度抗震用钢板;并提供一种 超低成本、满足更高性能要求的低屈服强度钢板的生产方法。 为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：一种低成本低屈服强度抗震用 钢，所述抗震用钢由下述重量百分含量的化学成分组成:C < 0.05%，Si < 0.05%，Mn < 0.60%， P< 0.010%，5<0.005%，11:0.015~0.035%4110.020~0.050%，余量为卩6和不可避免的杂 质。 本专利技术所述成品钢板的厚度< 8〇mm。 本专利技术还提供一种低成本低屈服强度抗震用钢板的生产方法，其过程包括冶炼、 连铸、加热、控乳控冷乳制、热处理工序。 本专利技术所述控乳控冷乳制过程采用Π 阶段乳制：1阶段乳制温度为1050~1200°C; Π 阶段的开乳温度为850~880°C，终乳温度为780~840°C。 本专利技术在所述热处理工序中，加热温度控制在890~910°C，加热时间根据钢板厚 度保温30~160min。 本专利技术所述控乳控冷乳制工序中，I阶段中，单道次压下率2 15%，I阶段累计压下 率为55~88%，晾钢厚度为1.5~2.0Τ，Τ为成品的毫米厚度（即Π 阶段乳制后的钢板厚度）； Π 阶段中，单道次压下率2 9%;两个阶段的乳制总道次控制在8~12道次。 本专利技术所述控乳控冷乳制工序中，乳后冷却过程采用ACC冷却，冷却速度为3~7 °C/s，上下水比控制在1:1.2~1:1.9，钢板返红温度650~700°C。 本专利技术所述连铸工序中连铸坯厚度规格为350mm。 本专利技术所述加热工序中，加热温度为1200~1250°C，加热系数10~12min/cm，均热 段在炉时间2 30min。 本专利技术方法的原理为:本专利技术在低C、低Μη的基础上，单加适量微合金元素 Ti，其它 微合金元素和稀土元素不额外加入(少量存在则认为是残余），主要考虑Ti是强烈的铁素体 形成元素，Ti也是强脱氧剂，使钢中生成较多Ti的氮化物或碳化物。该Ti的碳、氮化物的存 在，可以在后期的乳制和热处理过程中阻止奥氏体晶粒的长大，从而改善钢的强度和冲击 韧性。并且钛的氮化物或碳化物的存在还可以通过阻止热影响区的晶粒长大，进而有效提 尚焊接性能。 采用上述技术方案所产生的有益效果在于：1、本专利技术成分简单，仅添加适量的微 合金元素 Ti，不加入Nb、Ni等多种贵重元素;生产成本相对低廉，增加了规模生产的可能性。 2、本专利技术具有更好的成分与强韧性的匹配，确保钢板具有优良的综合力学性能，所得钢板 的综合力学性能屈服强度205~245MPa，抗拉强度300~400MPa，屈强比<0.70,延伸率2 50%，-40°C冲击温度下钢板的冲击功2 200J，可广泛应用于制造耐低温气候下的建筑耗能 抗震部件中。3、本专利技术方法以低C+低Μη的基本成分、单加微合金元素 Ti，通过控乳控冷乳制 工艺和热处理处理成功生产出最大厚度达80mm保较低温度性能的低屈服强度的钢板，降低 了钢板的生产成本。【附图说明】 图1为实施例1钢板板厚1/4( 100X)的显微组织； 图2为实施例2钢板板厚1/4( 100X)的显微组织； 图3为实施例3钢板板厚1/4( 100X)的显微组织； 图4为实施例4钢板板厚1/4(100X)的显微组织。【具体实施方式】 下面结合附图和【具体实施方式】对本专利技术作进一步详细的说明。 本低成本低屈服强度抗震用钢板的生产方法包括:冶炼、连铸、加热、控乳控冷乳 制、热处理工序。 实施例1 一种低成本低屈服强度抗震用钢，厚度20mm，化学成分组成见表1，余量为Fe和不可避 免的杂质。上述抗震用钢生产方法包括:冶炼、连铸、加热、控乳控冷乳制、热处理工序，得到 低成本低屈服强度抗震用钢，具体工艺过程如下： 按预定成分冶炼钢水，连铸获得350mm厚度规格的连铸坯。冷却后的连铸坯进行加热，加热温度为1250°C，加热系数10min/cm，均热段在炉时 间30min。控乳控冷乳制工序:采用Π 阶段乳制：I阶段乳制温度为1200°C，单道次压下率2 15%，累计压下率为88%，中间待温厚度(晾钢厚度)40mm;n阶段的开乳温度为870°C，终乳温 度为822°C，单道次压下率2 9%;两个阶段的乳制总道次控制在10道次。 乳后采用ACC冷却，冷却速度为7°C/s，上下水比控制在1:1.2,钢板返红温度700 〇C。 热处理工序中，加热温度控制在890°C，加热时间根据钢板厚度保温30min。 所得钢板力学性能结果见表2。 实施例2 一种低成本低屈服强度抗震用钢，厚度40mm，化学成分组成见表1，余量为Fe和不可避 免的杂质。 上述抗震用钢生产方法包括:冶炼、连铸、加热、控乳控冷乳制、热处理工序，得到 低成本低屈服强度抗震用钢，具体工艺过程如下： 按预定成分冶炼钢水，连铸获得350mm厚度规格的连铸坯。 冷却后的连铸坯进行加热，加热温度为1200°C，加热系数10min/cm，均热段在炉时 间50min〇 控乳控冷乳制工序:采用Π 阶段乳制：I阶段乳制温度为1050°C，单道次压下率2 18%，累计压下率为77%，中间待温厚度(晾钢厚度)80mm;n阶段的开乳温度为880°C，终乳温 度为840°C，单道次压下率2 10%;两个阶段的乳制总道次控制在10道次。 乳后采用ACC冷却，冷却速度为7°C/s，上下水比控制在1:1.9,钢板返红温度690 〇C。 热处理工序中，加热温度控制在900°C，加热时间根据钢板厚度保温60min。 所得钢板力学性能结果见表2。...

【技术保护点】
一种低成本低屈服强度抗震用钢，其特征在于，所述抗震用钢由下述重量百分含量的化学成分组成：C≤0.05%，Si≤0.05%，Mn≤0.60%，P≤0.010%，S≤0.005%，Ti：0.015～0.035%，Alt：0.020～0.050%，余量为Fe和不可避免的杂质。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王晓书，陈振业，韦明，李杰，张海军，刘丹，刘利香，张朋，高雅，张志军，徐腾飞，
申请(专利权)人：舞阳钢铁有限责任公司，
类型：发明
国别省市：河南;41