一种235MPa级别建筑结构用抗震热轧钢板、钢带及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种235MPa级别建筑结构用抗震热轧钢板、钢带，所述的235MPa级别建筑结构用抗震热轧钢板、钢带的化学成分按质量百分比为：C0.05～0.10wt%、Si0.15～0.30wt%、Mn0.40～0.70wt%、S ≤0.010 wt%、P≤0.020wt%、Als 0.015～0.050 wt%，且满足Mn：Si=2.0～3.0、Pcm＜0.24，其余为Fe及不可避免的不纯物。本发明专利技术针对目前国内外生产的低屈强比抗震钢一般采用超低碳添加较贵的V、Nb、MO、Gr、Ni等合金成分设计，对生产工艺装备要求较高，控制难度较大，生产成本较高，影响推广应用的情况，在解决钢材具备良好抗震性能的同时，易于实现生产和大幅度降低生产成本，有利于产品的推广使用等问题。

Earthquake resistant hot-rolled steel plate, steel strip for 235MPa grade building structure and preparation method thereof

The invention discloses a hot rolled steel strip for seismic, a 235MPa level of building structure, 235MPa level building structure of the chemical composition of hot rolled steel strip, seismic by weight percentage: C0.05 ~ 0.10wt%, Si0.15 ~ 0.30wt%, Mn0.40 ~ 0.70wt%, S wt%, P = 0.010, Als = 0.020wt% 0.015 ~ 0.050 wt%, which satisfies Mn:Si=2.0 ~ 3, Pcm < 0.24, the rest of Fe and unavoidable impurities. The invention of the current domestic and foreign production of low yield ratio seismic steel using ultra low carbon added more expensive V, Nb, MO, Gr, Ni and other alloy composition design, production process and equipment requirements of high, difficult to control, high production cost, influence the application situation in the steel have a good solution the seismic performance and is easy to realize production and reduce production cost and other problems to promote the use of the product.

【技术实现步骤摘要】
一种235MPa级别建筑结构用抗震热轧钢板、钢带及其制备方法
本专利技术属于钢铁冶炼
，具体涉及一种235MPa级别建筑结构用抗震热轧钢板、钢带及其制备方法。
技术介绍
近年来世界范围内地质灾害频发，特别是七级以上的强震发生频率增多。世界各国针对地球已进入地质灾害多发期和钢结构建筑朝超高层、大跨度发展的情况，对钢结构建筑的设计、用材和施工方面等均提出了新的抗震要求。我国大多数据地区，特别是西南地区地处地震多发带，对建筑结构的抗震要求相应较高。为适应地震多发带钢结构建筑的用材需求，寻求一种不加昂贵的V、Nb、Mo等合金元素，通过普通简单的化学成分设计与加热、轧制变形量以及变形过程温度等的耦合控制，低成本生产具有低屈强比、高延性、良好抗震层状撕裂和良好焊接性能的钢材，满足建筑结构“小震不坏，中震可修，大震不倒”的要求的同时，利于产品的推广应用。
技术实现思路
本专利技术的第一目的在于提供一种235MPa级别建筑结构用抗震热轧钢板、钢带；第二目的在于提供所述的235MPa级别建筑结构用抗震热轧钢板、钢带的制备方法。本专利技术的第一目的是这样实现的，所述的235MPa级别建筑结构用抗震热轧钢板、钢带的化学成分按质量百分比为：C0.05～0.10wt%、Si0.15～0.30wt%、Mn0.40～0.70wt%、S≤0.010wt%、P≤0.020wt%、Als0.015～0.050wt%，且满足Mn：Si=2.0～3.0、Pcm＜0.24，其余为Fe及不可避免的不纯物。本专利技术的第二目的是这样实现的，包括以下步骤：A、钢坯制备：（1）成分Si:0.30～0.80、P≤0.200、S≤0.050，温度≥1260℃铁水经过KR铁水预处理，加入氧化钙脱硫剂500～700Kg，搅拌时间8～12分，处理后期搅拌停止前30秒内，加入凝渣剂30～50kg，搅拌停止后扒尽脱硫渣，得到S≤0.010%的铁水；（2）脱S合格的铁水经LD转炉进行冶炼25～30分钟，控制终点成分：C0.05～0.10wt%、S≤0.010wt%、P≤0.020wt%，出钢温度1620～1660℃；出钢脱氧合金化工艺：采用硅锰合金、硅铁、硅钙钡、铝铁进行脱氧合金化，合金加入顺序：硅锰合金→硅铁→硅钙钡→铝铁进行脱氧合金化处理，合金加入量根据装炉量和成分控制要求加入；出钢时全程底吹，出钢前在钢包包底加入石灰100kg，并保证出钢时间于于2分钟。转炉出来的钢水再经过LF精炼控制钢水中的氧活度20～35ppm，并软吹吹氩5分钟，充分使用钢的夹物聚集上浮，提高钢水洁净度。（3）LF处理合格的钢水，送板坯连铸机浇铸：中包温度控制：1525～1550，拉速：1.05～1.3m/s，浇铸过热度控制15～25℃，结晶器水量窄面按380L/min，宽面3200L/min；二冷采用中冷模式，电磁搅拌电流380A，频率9HZ，控制得到铸坯等轴晶比例50～70%的合格铸坯。B、加热：将A步骤制备得到的具有下列化学成分：C0.05～0.10wt%、Si0.15～0.30wt%、Mn0.40～0.70wt%、S≤0.010wt%、P≤0.020wt%、Als0.015～0.050wt%，且满足Mn:Si=2.0～3.0、Pcm＜0.24，其余为Fe及不可避免的不纯物的钢坯通过热送或准装进加热炉进行加热；C、轧制：将加热后的钢坯去除表面氧化铁皮后，送轧机进行七道次轧制得到轧制后的钢卷；D、后处理：将轧制后的钢卷进行冷却、卷取后得到所需的抗震热轧钢板、钢带。本专利技术针对目前国内外生产的低屈强比抗震钢一般采用超低碳添加较贵的V、Nb、MO、Gr、Ni等合金成分设计，对生产工艺装备要求较高，控制难度较大，生产成本较高，影响推广应用的情况，在解决钢材具备良好抗震性能的同时，易于实现生产和大幅度降低生产成本，有利于产品的推广使用等问题。本专利技术采用C-Mn系的成分设计，适度降低C、Si含量，减少钢中球光体硬脆相，增加延性较好的铁素体相，并适当提高Mn元素的含量和控制合适的锰硅比，从而确保钢材适当降低屈服强度而大幅度提高钢的抗拉强度，保证钢材在强震时具有较大的吸收地震能和抵抗强震断裂破坏或延长断裂所需时间；本专利技术通过成分、加热温度、变形温度、变形量及轧后冷却速率、冷却温度的耦合控制，使钢材获得适合的铁素体和球光体比例及形态、尺寸、分布的金相组织，保证钢材具有低屈强比、高延性、良好抗震层状撕裂和良好焊接性能。本专利技术专利采用C-Mn系的成分设计，不需加入较贵的V、Nb、MO、Gr、Ni等合金元素，生产成本低。制备产品的金相组织为F+5%～8%P，P呈粒状弥散分布，铁素体晶粒度8～10级，呈等轴晶状，具有良好的抗震性能、焊接性能，尤其适用于对抗震要求较严格的钢结构建筑、桥梁等的原料。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步的说明，但不以任何方式对本专利技术加以限制，基于本专利技术教导所作的任何变换或替换，均属于本专利技术的保护范围。本专利技术所述的235MPa级别建筑结构用抗震热轧钢板、钢带的化学成分按质量百分比为：C0.05～0.10wt%、Si0.15～0.30wt%、Mn0.40～0.70wt%、S≤0.010wt%、P≤0.020wt%、Als0.015～0.050wt%，且满足Mn：Si=2.0～3.0、Pcm＜0.24，其余为Fe及不可避免的不纯物。本专利技术所述的235MPa级别建筑结构用抗震热轧钢板、钢带的制备方法，其特征在于包括以下步骤：A、钢坯制备：（1）将成分Si:0.30～0.80、P≤0.200、S≤0.050，温度≥1260℃铁水经过KR铁水预处理，加入氧化钙脱硫剂500～700Kg，搅拌时间8～12分，处理后期搅拌停止前30秒内，加入凝渣剂30～50kg，搅拌停止后扒尽脱硫渣，得到S≤0.010%的铁水；（2）脱S合格的铁水经LD转炉进行冶炼25～30分钟，控制终点成分：C0.05～0.10wt%、S≤0.010wt%、P≤0.020wt%，出钢温度1620～1660℃；出钢脱氧合金化工艺：采用硅锰合金、硅铁、硅钙钡、铝铁进行脱氧合金化，合金加入顺序：硅锰合金→硅铁→硅钙钡→铝铁进行脱氧合金化处理，合金加入量根据装炉量和成分控制要求加入；出钢时全程底吹，出钢前在钢包包底加入石灰100kg，并保证出钢时间于于2分钟。转炉出来的钢水再经过LF精炼控制钢水中的氧活度20～35ppm，并软吹吹氩5分钟，充分使用钢的夹物聚集上浮，提高钢水洁净度。（3）LF处理合格的钢水，送板坯连铸机浇铸：中包温度控制：1525～1550℃，拉速：1.05～1.3m/s，浇铸过热度控制15～25℃，结晶器水量窄面按380L/min，宽面3200L/min；二冷采用中冷模式，电磁搅拌电流380A，频率9HZ，控制得到铸坯等轴晶比例50～70%的合格铸坯。B、加热：将A步骤制备得到的具有下列化学成分：C0.05～0.10wt%、Si0.15～0.30wt%、Mn0.40～0.70wt%、S≤0.010wt%、P≤0.020wt%、Als0.015～0.050wt%，且满足Mn:Si=2.0～3.0、Pcm＜0.24，其余为Fe及不可避免的不纯物的钢坯通过热送或准装进加热炉进行加热；C、轧制：将加热后的钢坯去除表面氧化铁本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种235MPa级别建筑结构用抗震热轧钢板、钢带，其特征在于所述的235MPa级别建筑结构用抗震热轧钢板、钢带的化学成分按质量百分比为：C0.05～0.10wt%、Si0.15～0.30wt%、Mn0.40～0.70wt%、S ≤0.010 wt%、P≤0.020wt%、Als 0.015～0.050 wt%，且满足Mn：Si=2.0～3.0、Pcm＜0.24，其余为Fe及不可避免的不纯物。

【技术特征摘要】
1.一种235MPa级别建筑结构用抗震热轧钢板、钢带，其特征在于所述的235MPa级别建筑结构用抗震热轧钢板、钢带的化学成分按质量百分比为：C0.05～0.10wt%、Si0.15～0.30wt%、Mn0.40～0.70wt%、S≤0.010wt%、P≤0.020wt%、Als0.015～0.050wt%，且满足Mn：Si=2.0～3.0、Pcm＜0.24，其余为Fe及不可避免的不纯物。2.一种权利要求1所述的235MPa级别建筑结构用抗震热轧钢板、钢带的制备方法，其特征在于包括以下步骤：A、钢坯制备：（1）成分Si:0.30～0.80、P≤0.200、S≤0.050，温度≥1260℃铁水经过KR铁水预处理，加入氧化钙脱硫剂500～700Kg，搅拌时间8～12分，处理后期搅拌停止前30秒内，加入凝渣剂30～50kg，搅拌停止后扒尽脱硫渣，得到S≤0.010%的铁水；（2）脱S合格的铁水经LD转炉进行冶炼25～30分钟，控制终点成分：0.05～0.10wt%S≤0.010wt%、P≤0.020wt%，出钢温度1620～1660℃；出钢脱氧合金化工艺：采用硅锰合金、硅铁、硅钙钡、铝铁进行脱氧合金化，合金加入顺序：硅锰合金→硅铁→硅钙钡→铝铁进行脱氧合金化处理，合金加入量根据装炉量和成分控制要求加入；出钢时全程底吹，出钢前在钢包包底加入石灰100kg，并保证出钢时间于于2分钟，转炉出来的钢水再经过LF精炼控制钢水中的氧活度20～35ppm，并软吹吹氩5分钟，充分使用钢的夹物聚集上浮，提高钢水洁净度；（3）LF处理合格的钢水，送板坯连铸机浇铸：中包温度控制：1525～1550，拉速：1.05～1.3m/s，浇铸过热度控制15～25℃，结晶器水量窄面按380L/min，宽面3200L/min；二冷采用中冷模式，电磁搅拌电流380A，频率9HZ，控制得到铸坯等轴晶比例50～70%的合格铸坯；B、加热：将A步骤制备得到的具有下列化学成分：C0.05～0.10wt%、Si0.15～0.30wt%、Mn0.40～0.70wt%、S≤0.010wt%、P≤0.0...

【专利技术属性】
技术研发人员：张红斌，赵宇，张卫强，杨春雷，张志波，李金柱，张瑜，杨奇，杨豪，陈育生，马红权，张元霄，
申请(专利权)人：武钢集团昆明钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：云南,53