500MPa级抗震建筑结构用热连轧钢带及其生产方法技术

本发明专利技术属于金属板带生产领域，具体涉及一种500MPa级抗震建筑结构用热连轧钢带及其生产方法。本发明专利技术所要解决的技术问题是提供一种500MPa级抗震建筑结构用热连轧钢带，按重量百分比计，化学成分为C：0.12～0.20％，Si：0.15～0.30％，Mn：1.20～1.60％，V：0.05～0.10％，Ti：0.010～0.035％，P≤0.020％，S≤0.015％，Als：0.020～0.060％，其余为Fe和不可避免的杂质。本发明专利技术方法500MPa级抗震建筑结构用热轧钢带屈服强度500～630MPa，抗拉强度610～770MPa，屈强比≤0.81，延伸率≥24％，0℃冲击功≥54J，屈服平台长度≥2.2％，碳当量Ceq≤0.45％，焊接裂纹敏感性指数Pcm≤0.28％。

Hot strip rolling steel strip for 500MPa earthquake resistant building structure and its production method

【技术实现步骤摘要】
500MPa级抗震建筑结构用热连轧钢带及其生产方法
本专利技术属于金属板带生产领域，具体涉及一种500MPa级钒钛微合金化抗震建筑结构用热连轧钢带及生产方法。
技术介绍
近年来，由于钢结构建筑具有显著的工业化、绿色化和信息化等特征，越来越受各级政府重视，钢结构绿色建筑已上升到国家发展战略层面大力推广。在全国经济下行压力不断加大的大环境和钢铁产能严重过剩、钢铁企业经营形势极为严峻的情况下，发展钢结构绿色建筑无疑成为钢铁行业结构转型、产能升级的重要方向。其中，现代建筑结构用钢对抗震防震要求越来越高。传统建筑结构用钢强调牢固性，主要采用高强度钢材；抗震结构用钢不仅要求具有足够的抗拉强度和屈服强度，而且要求高延性、高韧性、低屈强比、良好的焊接性能、良好的抗层状撕裂性能和较窄的强度波动范围等综合性能。国际标准ISO24314-2006《提高建筑物抗震性结构钢交货技术条件》规定了6～125mm厚度规格的抗震结构用中厚板、型钢、热轧钢的成分和性能要求，包括：a)规定了强度波动范围；b)规定了屈强比的上限要求；c)0℃低温冲击功≥27J。我国发布修订的GB50011-2010《建筑抗震设计规范》规定，抗震结构用钢材的屈服强度实测值与抗拉强度实测值的比值不应大于0.85，应有明显的屈服平台，且伸长率不得小于20％，还必须良好的焊接性能和冲击韧性；抗震结构体系要求“应具备必要的抗震承载能力，良好的变形能力和消耗地震能量的能力”。CN104561778A公开了一种Q345级抗震钢和用炉卷轧机生产Q345级抗震钢的方法。添加Nb、V、Ti等微合金化元素，有效地提高抗震钢的强度和韧性，具体化学成分为：C0.08～0.20％，Si0.35～0.50％，Mn1.10～1.70％，P≤0.035％，S≤0.035％，Nb0.020～0.35％，V0.02～0.05％，Ti0.010～0.050％，N≤0.012％，Als0.015～0.040％，其余为铁及不可避免的杂质。连铸坯加热温度为1210～1240℃，保温120～220min，板坯均热段的时间控制在40～60min；采用压力为15～18MPa的高压水正、反面喷水除磷10～16min；然后在双机架紧凑式炉卷轧机进行轧制，并控制开轧温度1080～1150℃，进行3～6道次的连续粗轧，同时开启道次间冷却水；延时20～40s，然后使粗轧钢板温度为890～930℃，进行4道次连续精轧，并开启道次间冷却水，控制终轧温度为800～840℃；轧后以10～16℃/s的冷却速度进行层流冷却；控制终冷温度为560～600℃，随即空冷至室温。该专利技术制备出了具有高强度、高韧性、低屈强比、Z向性能优良的Q345级抗震钢板。但是由于该专利技术只适用于炉卷轧机，设备和工艺适应性较差。CN103789681A和CN103780679A公开了一种低屈强比抗震钢板及其制备方法。具体化学成分为：C0.12～0.16％，Si0.40～0.60％，Mn1.30～1.50％，Nb0.10～0.20％，Ni0.6～0.8％，Cu0.15～0.25％，Cr0.4～0.6％，B0.003～0.005％，Ti0.03～0.06％，Al0.025～0.045％，P≤0.010％，S≤0.015％，余量为Fe及不可避免的杂质。所述的制备方法包括：熔炼铸造，两阶段热轧，道次间空冷，累积压下率大于70％；轧制完成后，以15～25℃/s的冷却速度将轧制形成的钢板迅速冷却至300℃之后空冷即可。该专利技术制备的抗震钢添加了大量微合金元素，以增加钢板的耐候性、淬透性，合金成本高，同时，该专利技术未公开设备条件，其设备和工艺适应性较差。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种500MPa级抗震建筑结构用热连轧钢带。该钢带按重量百分比计，化学成分为C：0.12～0.20％，Si：0.15～0.30％，Mn：1.20～1.60％，V：0.05～0.10％，Ti：0.010～0.035％，P≤0.020％，S≤0.015％，Als：0.020～0.060％，其余为Fe和不可避免的杂质。优选的，上述500MPa级抗震建筑结构用热连轧钢带，按重量百分比计，化学成分为C：0.13～0.18％，Si：0.18～0.25％，Mn：1.35～1.50％，V：0.07～0.10％，Ti：0.020～0.030％，P≤0.015％，S≤0.012％，Als：0.030～0.045％，其余为Fe和不可避免的杂质。本专利技术500MPa级抗震建筑结构用连轧钢带的生产工艺流程为：铁水脱硫→转炉冶炼复合吹炼→脱磷、脱氧、合金化→炉后小平台补喂Al线→LF精炼电加热、二次合金化→RH真空处理→连铸→板坯加热→高压水除鳞→粗轧→热卷箱卷取→精轧→层流冷却→卷取→保温室缓冷→包装入库。本专利技术所要解决的第二个技术问题是提供上述500MPa级抗震建筑结构用热连轧钢带的生产方法。该生产方法包括以下步骤：高炉铁水经转炉冶炼、LF精炼、电加热、连铸制得钢坯，钢坯经加热、粗轧、过热卷箱、精轧、冷却、卷取即得钢带成品；其中钢坯化学成分为C：0.13～0.18％，Si：0.18～0.25％，Mn：1.35～1.50％，V：0.07～0.10％，Ti：0.020～0.030％，P≤0.015％，S≤0.012％，Als：0.030～0.045％，其余为Fe和不可避免的杂质；钢坯加热温度为1200～1250℃，加热时间为180～300min；精轧入口温度为970～1020℃，精轧终轧温度为830～870℃；采用稀疏冷却或后段冷却方式；冷却以15～30℃/s的冷却速度冷却到580～630℃进行卷取，然后该钢卷或钢板在580～630℃保温0.5～1.0h后缓冷至室温。优选的，上述500MPa级抗震建筑结构用热连轧钢带的生产方法中，所述粗轧采用5～7个道次，前两个道次每道次变形量≥20％，剩余道次每道次变形量≥25％。优选的，上述500MPa级抗震建筑结构用热连轧钢带的生产方法中，所述粗轧所得中间坯厚度为38～44mm。优选的，上述500MPa级抗震建筑结构用热连轧钢带的生产方法中，所述钢板成品为中间坯厚度的1/3～1/8。本专利技术的有益效果是：(1)本专利技术方法充分利用攀西地区特有的V、Ti等合金元素，设计相应的控轧控冷工艺充分发挥热连轧设备的控轧控冷能力，降低针状化铁素体的比例，提高等轴状多边形铁素体的比例，控制最终铁素体晶粒大小适当，保证500MPa级抗震建筑结构用钢具有良好的抗震性能，具有合金成本低，工艺简单，一般热连轧均可生产的特点。在达到相同性能的情况下，本专利技术方法具有成本更低的优点。(2)本专利技术方法所得500MPa级抗震建筑结构用热轧钢带屈服强度500～630MPa，抗拉强度610～770MPa，屈强比≤0.81，延伸率≥24％，0℃冲击功≥54J，屈服平台长度≥2.2％，碳当量Ceq≤0.45％，焊接裂纹敏感性指数Pcm≤0.28％。相比于常规产品，具有低屈强比、高延展性、高冲击韧性、窄强度波动范围，良好的焊接性能，明显的屈服平台等特点，其金相组织为多边形铁素体+珠光体。具体实施方式本专利技术的生产工艺流程为：铁水脱硫→转炉冶炼复合吹炼→脱磷、脱氧、合金化→小平台吹氩补喂Al线→LF精炼(电加热、本文档来自技高网...

【技术保护点】
500MPa级抗震建筑结构用热连轧钢带，其特征在于：按重量百分比计，化学成分为C：0.12～0.20％，Si：0.15～0.30％，Mn：1.20～1.60％，V：0.05～0.10％，Ti：0.010～0.035％，P≤0.020％，S≤0.015％，Als：0.020～0.060％，其余为Fe和不可避免的杂质。

【技术特征摘要】
1.500MPa级抗震建筑结构用热连轧钢带，其特征在于：按重量百分比计，化学成分为C：0.12～0.20％，Si：0.15～0.30％，Mn：1.20～1.60％，V：0.05～0.10％，Ti：0.010～0.035％，P≤0.020％，S≤0.015％，Als：0.020～0.060％，其余为Fe和不可避免的杂质。2.根据权利要求1所述的500MPa级抗震建筑结构用热连轧钢带，其特征在于：按重量百分比计，化学成分为C：0.13～0.18％，Si：0.18～0.25％，Mn：1.35～1.50％，V：0.07～0.10％，Ti：0.020～0.030％，P≤0.015％，S≤0.012％，Als：0.030～0.045％，其余为Fe和不可避免的杂质。3.权利要求1或2所述的500MPa级抗震建筑结构用热连轧钢带的生产方法，其特征在于：包括以下步骤：高炉铁水经转炉冶炼、LF精炼、电加热、连铸制得钢坯，钢坯经加热、粗轧、过热卷箱、精轧、冷却、卷取即得钢带成品；其中钢坯化学成分为C：0.13～0.18％，Si...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗许，李俊洪，刘韶华，刘序江，肖强，
申请(专利权)人：攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51