平整度优异的建筑结构用钢材及其制造方法技术

本发明专利技术的优选一方面，提供一种平整度优异的建筑结构用钢材及其制造方法，所述钢材其以重量％计，包含：C：0.02～0.08％、Si：0.01～0.6％、Mn：1.5～3.0％、P：0.02％(除0以外)以下、S：0.01％(除0以外)以下、Al：0.005～0.5％、Nb：0.005～0.1％、B：5～40ppm、Ti：0.005～0.1％、N：15～150ppm、Cr：0.1～1.0％、Ni：0.01～2.0％、余量Fe及不可避免的杂质；以面积％计，微细组织包含60～90％的贝氏体铁素体及10～40％的粒状贝氏体；表面最高波高为15mm以下；厚度为10～30mm。

Steel material for building structure with excellent evenness and manufacturing method thereof

The invention is preferably provided with one hand, and a method of manufacturing a flat steel structure is excellent, the steel by weight%, including: C:0.02 ~ 0.08%, Si:0.01 ~ 0.6%, Mn:1.5 ~ 3%, P:0.02% (other than 0), S:0.01% (except the type 0), Al:0.005 to the following impurities 0.5%, Nb:0.005 ~ 0.1%, B:5 ~ 40ppm, Ti:0.005 ~ 0.1%, N:15 ~ 150ppm, Cr:0.1 ~ 1%, Ni:0.01 ~ 2% and the balance of Fe and unavoidable; area%, fine microstructure of bainite iron containing 60 ~ 90% and 10 ~ 40% ferrite granular bainite; the surface of the most high the wave height is below 15mm; the thickness is 10 ~ 30mm.

【技术实现步骤摘要】
平整度优异的建筑结构用钢材及其制造方法
本专利技术涉及一种可用于超高层大楼的建筑结构用钢材，更详细地，涉及一种平整度优异，且具有高强度及低屈服比的建筑结构用钢材及其制造方法。
技术介绍
近来，随着建筑结构物的超高层化，建筑结构用钢材与现有的相比，要求更高的强度，并且，为了能够有优异的耐震性，依然要求低屈服比。并且，随着结构物的大型化，基于工程费用的节省等理由，需要以相比之前钢材减少钢材总需要量的宽幅、超长的钢材来代替高性能的钢材。在建设现场中，与钢材的物理性质、焊接性一起，被认为最重要的是钢材的平整度。与造船用钢材相同，为了用于实际结构物中，建设用钢材几乎大部分都要进行焊接过程后，以柱子的梁或方管的形态被使用。这时，钢材如果在长度或者宽度方向上不平整，则不仅无法实现板与板之间的焊接，而且在实际使用时，如果应力集中，焊接部因相对脆弱而导致该部分破断的机率很大。因此，对于用在固定式结构物中的建设用钢材，在作业说明书中明示了其基准，并且，对此管理非常严格。一般情况下，确保钢材平整度的技术主要有烧制加工后通过附加额外热处理工艺来使材料软质化，然后通过强力冲压等进行压缩以消除弯曲等方法。但是，在热处理时，需要能对整个钢材均匀地进行热处理的炉(furnace)一样的大型装置，具有额外的制造费用及工期延迟等问题。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本专利技术的优选一方面，提供一种拥有高强度和低屈服比，且在板的宽度及长度方向上平整度优异的建筑结构用钢材及其制造方法。本专利技术的优选另一方面，提供一种焊接热影响部的韧性优异，具有高强度和低屈服比，且在板的宽度和长度方向上平整度优异的建筑结构用钢材及其制造方法。(二)技术方案本专利技术的优选一方面，提供一种平整度优异的建筑结构用钢材，以重量％计，包含：C：0.02～0.08％、Si：0.01～0.6％、Mn：1.5～3.0％、P：0.02％(除0以外)以下、S：0.01％(除0以外)以下、Al：0.005～0.5％、Nb：0.005～0.1％、B：5～40ppm、Ti：0.005～0.1％、N：15～150ppm、Cr：0.1～1.0％、Ni：0.01～2.0％、余量Fe及不可避免的杂质；以面积％计，微细组织包含60～90％的贝氏体铁素体及10～40％的粒状贝氏体；表面最高波高为20mm以下；厚度为10～30mm。以面积％计，所述微细组织可以包含5％以下的岛状马氏体(M.A)。所述钢材中，由下面关系式1定义的碳当量(Ceq.)值可为0.60以下，由下面关系式2定义的焊接裂纹敏感性指数(Pcm.)值可为0.30以下。[关系式1]碳当量(Ceq.)＝C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Cu+Ni)/15其中，C、Mn、Cr、Mo、V、Cu、Ni表示用重量％表示的各元素的含量的值。[关系式2]焊接裂纹敏感性指数(Pcm.)＝C+(Mn+Cr+Cu)/20+Si/30+Ni/60+Ti/10+Mo/15+5B其中，C、Mn、Cr、Cu、Si、Ni、Ti、Mo、B表示用重量％表示的各元素的含量的值。所述钢材还可以包含选自由Mo：0.1～1.0％、Cu：0.01～1.0％及V：0.005～0.3％组成的小组中的一种或两种以上。本专利技术的优选另一方面，提供一种平整度优异的建筑结构用钢材的制造方法，其包括以下步骤：在1100～1200℃的温度下，对钢坯进行再加热，以重量％计，所述钢坯包含：C：0.02～0.08％、Si：0.01～0.6％、Mn：1.5～3.0％、P：0.02％(除0以外)以下、S：0.01％(除0以外)以下、Al：0.005～0.5％、Nb：0.005～0.1％、B：5～40ppm、Ti：0.005～0.1％、N：15～150ppm、Cr：0.1～1.0％、Ni：0.01～2.0％、余量Fe及不可避免的杂质；在900～1100℃的温度下，对再加热的所述钢坯进行粗轧而获得棒材(Bar)；对所述棒材进行热轧，获得厚度为10～30mm的热轧钢板；以35℃/s以上的冷却速度，将所述热轧钢板冷却至Bs温度(贝氏体相变开始温度)以下的冷却终止温度。所述钢坯中，由下面关系式1定义的碳当量(Ceq.)值可为0.60以下，由下面关系式2定义的焊接裂纹敏感性指数(Pcm.)值可为0.30以下。[关系式1]碳当量(Ceq.)＝C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Cu+Ni)/15其中，C、Mn、Cr、Mo、V、Cu、Ni表示用重量％表示的各元素的含量的值。[关系式2]焊接裂纹敏感性指数(Pcm.)＝C+(Mn+Cr+Cu)/20+Si/30+Ni/60+Ti/10+Mo/15+5B其中，C、Mn、Cr、Cu、Si、Ni、Ti、Mo、B表示用重量％表示的各元素的含量的值。所述钢坯还可以包含选自由Mo：0.1～1.0％、Cu：0.01～1.0％及V：0.005～0.3％组成的小组中的一种或两种以上。对所述热轧钢板进行冷却时，其冷却开始温度可优选为700～850℃。所述冷却速度可优选为40～55℃/s。所述冷却终止温度可优选为400℃～600℃，更优选的冷却终止温度为450℃～550℃。(三)有益效果根据本专利技术的优选一方面，可以提供一种具有高强度和低屈服比，且在板的宽度及长度方向上平整度优异的建筑结构用钢材。根据本专利技术的优选另一方面，可以提供一种焊接热影响部的韧性优异，具有高强度和低屈服比，且在板的宽度和长度方向上平整度优异的建筑结构用钢材。附图说明图1是用于定义钢板表面的最高波高(位相差)的模式图。具体实施方式本专利技术人为了获得拥有高强度和低屈服比，并在板的宽度及长度方向上平整度优异且厚度为10～30mm的钢材，进行了研究和实验，并根据其结果提出了本专利技术。本专利技术通过控制钢材的钢的组成、组织及制造条件来提供具有高强度和低屈服比，并在板的宽度及长度方向上平整度优异且厚度为10～30mm的钢材。本专利技术的主要概念如下。1.对钢的组成进行优化，以便在目标冷却条件下对热轧钢板进行冷却，从而获得最终目标组织。通过控制钢的组成来获得最终目标组织的同时，最小化热轧钢板冷却时发生的热应力，由此可以确保高强度及低屈服比并提高钢板的平整度。2.尤其，对微细组织进行控制，以便确保高强度及低屈服比。通过控制微细组织，可以确保高强度及低屈服比。3.对冷却条件进行控制，以便在最小化热轧钢板冷却时发生的热应力的同时，获得目标微细组织。4.优选地，为了提高焊接热影响部的韧性，可以控制碳当量(Ceq.)及焊接裂纹敏感性指数(Pcm.)。5.优选地，为了提高低温韧性，可以抑制岛状马氏体(M.A)的生成。以下，对本专利技术优选一方面的平整度优异的建筑结构用钢材进行详细的说明。本专利技术优选一方面的平整度优异的建筑结构用钢材，以重量％计，包含：C：0.02～0.08％、Si：0.01～0.6％、Mn：1.5～3.0％、P：0.02％(除0以外)以下、S：0.01％(除0以外)以下、Al：0.005～0.5％、Nb：0.005～0.1％、B：5～40ppm、Ti：0.005～0.1％、N：15～150ppm、Cr：0.1～1.0％、Ni：0.01～2.0％、余量Fe及不可避免的杂质。下面，说明限定所述钢材的成分及成分范围的理由。C：0.02～0.0本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种平整度优异的建筑结构用钢材，以重量％计，包含：C：0.02～0.08％、Si：0.01～0.6％、Mn：1.5～3.0％、P：0.02％(除0以外)以下、S：0.01％(除0以外)以下、Al：0.005～0.5％、Nb：0.005～0.1％、B：5～40ppm、Ti：0.005～0.1％、N：15～150ppm、Cr：0.1～1.0％、Ni：0.01～2.0％、余量Fe及不可避免的杂质；以面积％计，微细组织包含60～90％的贝氏体铁素体及10～40％的粒状贝氏体；表面最高波高为20mm以下；以及厚度为10～30mm。

【技术特征摘要】
2015.11.09 KR 10-2015-01567511.一种平整度优异的建筑结构用钢材，以重量％计，包含：C：0.02～0.08％、Si：0.01～0.6％、Mn：1.5～3.0％、P：0.02％(除0以外)以下、S：0.01％(除0以外)以下、Al：0.005～0.5％、Nb：0.005～0.1％、B：5～40ppm、Ti：0.005～0.1％、N：15～150ppm、Cr：0.1～1.0％、Ni：0.01～2.0％、余量Fe及不可避免的杂质；以面积％计，微细组织包含60～90％的贝氏体铁素体及10～40％的粒状贝氏体；表面最高波高为20mm以下；以及厚度为10～30mm。2.根据权利要求1所述的平整度优异的建筑结构用钢材，其特征在于，以面积％计，所述微细组织包含5％以下的岛状马氏体。3.根据权利要求1或权利要求2所述的平整度优异的建筑结构用钢材，其特征在于，所述钢材中，由下面关系式1定义的碳当量值为0.60以下，由下面关系式2定义的焊接裂纹敏感性指数值为0.30以下，[关系式1]碳当量＝C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Cu+Ni)/15其中，C、Mn、Cr、Mo、V、Cu、Ni表示用重量％表示的各元素的含量的值，[关系式2]焊接裂纹敏感性指数＝C+(Mn+Cr+Cu)/20+Si/30+Ni/60+Ti/10+Mo/15+5B其中，C、Mn、Cr、Cu、Si、Ni、Ti、Mo、B表示用重量％表示的各元素的含量的值。4.根据权利要求1或权利要求2所述的平整度优异的建筑结构用钢材，其特征在于，所述钢材还包含选自由Mo：0.1～1.0％、Cu：0.01～1.0％及V：0.005～0.3％组成的小组中的一种或两种以上。5.一种平整度优异的建筑结构用钢材的制造方法，其包括以下步骤：在1100～1200℃的温度下，对钢坯进行再加热，所述钢坯以重量％计，包含：C：0.02～0.08％、Si：0.01～0.6％、Mn：1.5～3.0％、P：0.02％(除0以外)以下、S：0.01％(除0以外)以下、Al：0.0...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘承皓，
申请(专利权)人：POSCO公司，
类型：发明
国别省市：韩国,KR