一种高强耐低温耐大气腐蚀的H型钢及其生产方法技术

本发明专利技术公开了一种高强耐低温耐大气腐蚀的H型钢及其生产方法，其化学成分的质量百分含量包括：C：0.07％～0.13％、Si：0.35％～0.50％、Mn：1.40％～1.50％、P：0～0.030％、S：0～0.020％、Cr：0.40％～0.45％、Cu：0.30％～0.40％、Ni：0.30％～0.40％、V：0.07％～0.12％、Al：0.025％～0.035％，其余为Fe。一种高强耐低温耐大气腐蚀的H型钢的生产方法，它包括复吹转炉冶炼、LF精炼、VD真空处理、异型坯连铸、铸坯堆垛缓冷；本发明专利技术的一种高强耐低温耐大气腐蚀的H型钢及其生产方法，在满足高强度的同时，其兼具有良好的焊接性能及耐大气腐蚀性能，并且具有良好的耐低温性能。

【技术实现步骤摘要】
一种高强耐低温耐大气腐蚀的H型钢及其生产方法
本专利技术涉及冶炼领域，尤其涉及一种高强耐低温耐大气腐蚀的H型钢及其生产方法。
技术介绍
目前耐大气腐蚀钢在国外已趋于成熟和完善，从钢种开发到应用及设计施工等方面都有较详细的规定。与国外相比，我国耐大气腐蚀钢的研制起步较晚，但随着国民经济的迅速发展，耐大气腐蚀钢已引起国内有关部门的关注。根据铁道部预计，今后新造车辆将一律使用耐大气腐蚀钢。大气腐蚀是金属材料失效主要原因之一，每年直接或间接损失的钢材约占总量的10％，为防止此项损失，必须花费巨大的财力和物力，假如我国每年产钢2亿吨，每吨价格以2000元计算，那么每年因大气腐蚀而造成的经济损失为400亿元，每年新造货车将达2万辆，新造客车约1500辆。因此迫切需要开发新型高寿命、低成本、高耐候性结构钢。因此研究解决金属材料的大气腐蚀问题，意味着巨大经济效益和社会效益。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术的不足而提供一种高强耐低温耐大气腐蚀的H型钢及其生产方法，在满足高强度的同时，其兼具有良好的焊接性能及耐大气腐蚀性能，并且具有良好的耐低温性能。为达到上述目的，本专利技术通过以下技术方案来实现。一种高强耐低温耐大气腐蚀的H型钢，其化学成分的质量百分含量包括：C：0.07％～0.13％、Si：0.35％～0.50％、Mn：1.40％～1.50％、P：0～0.030％、S：0～0.020％、Cr：0.40％～0.45％、Cu：0.30％～0.40％、Ni：0.30％～0.40％、V：0.07％～0.12％、Al：0.025％～0.035％，其余为Fe。进一步的，其化学成分的质量百分含量包括：C：0.08％、Si：0.40％、Mn：1.45％、P：0.018、S：0.003％、Cr：0.40、Cu：0.35％、Ni：0.35、V：0.10％，Al：0.030％，其余为Fe。进一步的，其化学成分的质量百分含量包括：C：0.09％、Si：0.42％、Mn：1.41％、P：0.020％、S：0.005％、Cr：0.42％、Cu：0.34％、Ni：0.34％、V：0.12％，Al：0.028％，其余为Fe。进一步的，其化学成分的质量百分含量包括：C：0.10％、Si：0.43％、Mn：1.44％、P：0.016％、S：0.006％、Cr：0.43％、Cu：0.32％、Ni：0.31％、V：0.08％，Al：0.025％，其余为Fe。进一步的，其化学成分的质量百分含量包括：C：0.11％、Si：0.41％、Mn：1.43％、P：0.015％、S：0.005％、Cr：0.41％、Cu：0.31％、Ni：0.33％、V：0.07％，Al：0.027％，其余为Fe。一种高强耐低温耐大气腐蚀的H型钢的生产方法，它包括复吹转炉冶炼、LF精炼、VD真空处理、异型坯连铸、铸坯堆垛缓冷；所述复吹转炉冶炼：终渣碱度按3.0控制，终点控制目标C≥0.03％，温度T≥1640℃，采用SiMn、MnFe脱氧合金化，终脱氧采用有Al脱氧，在出钢过程中加入白灰，出钢挡渣；所述LF精炼：全程按精炼规程进行吹Ar操作，根据转炉钢水成份及温度进行脱硫、成份微调及升温操作，精炼后期加入镍板、铜板、钒铁，保证软吹时间大于15min；所述VD真空处理：真空度≤0.10Kpa，深真空时间≥15min,破真空后，喂入硅钙线150m，软吹时间大于15min，软吹期间钢水不得裸露；所述异型坯连铸：所述供连铸钢水成分为C：0.08％、Si：0.40％、Mn：1.45％、P：0.018％、S：0.003％、Cr：0.40％、Cu：0.35％、Ni：0.35％、V：0.10％，Al：0.030％；全程采用保护浇注，过热度≤30℃，采用弱冷制度，入拉矫机前，铸坯腹板目标温度≥850℃，铸坯翼缘目标温度≥800℃，采用恒拉速操作，拉速控制在0.9m/min-1.1m/min，铸坯表面裂纹率低于1％；所述铸坯堆垛缓冷：连铸坯切割后及时下线堆垛缓冷，缓冷时间大于48小时，连铸坯断面尺寸为：730mm×370mm×90mm。本专利技术的一种高强耐低温耐大气腐蚀的H型钢及其生产方法，在满足高强度的同时，其兼具有良好的焊接性能及耐大气腐蚀性能，并且具有良好的耐低温性能。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术做进一步说明，但不局限于说明书上的内容。一种高强耐低温耐大气腐蚀的H型钢，其化学成分的质量百分含量包括：C：0.07％～0.13％、Si：0.35％～0.50％、Mn：1.40％～1.50％、P：0～0.030％、S：0～0.020％、Cr：0.40％～0.45％、Cu：0.30％～0.40％、Ni：0.30％～0.40％、V：0.07％～0.12％、Al：0.025％～0.035％，其余为Fe。一种高强耐低温耐大气腐蚀的H型钢生产方法：其包括复吹转炉冶炼、LF精炼、VD真空处理、异型坯连铸、铸坯堆垛缓冷。复吹转炉冶炼：终渣碱度按3.0控制，终点控制目标C≥0.03％，温度T≥1640℃，采用SiMn、MnFe脱氧合金化，终脱氧采用有Al脱氧，在出钢过程中加入白灰，出钢挡渣。LF精炼：全程按精炼规程进行吹Ar操作，根据转炉钢水成份及温度进行脱硫、成份微调及升温操作，精炼后期加入镍板、铜板、钒铁等，保证软吹时间大于15min。VD真空处理：真空度≤0.10Kpa，深真空时间≥15min,破真空后，喂入硅钙线150m，软吹时间大于15min，软吹期间钢水不得裸露。供连铸钢水成分为C：0.08％、Si：0.40％、Mn：1.45％、P：0.018％、S：0.003％、Cr：0.40％、Cu：0.35％、Ni：0.35％、V：0.10％，Al：0.030％。异型坯连铸：全程采用保护浇注，过热度≤30℃，采用弱冷制度，入拉矫机前，铸坯腹板目标温度≥850℃，铸坯翼缘目标温度≥800℃，采用恒拉速操作，拉速控制在0.9m/min-1.1m/min。铸坯表面裂纹率低于1％。铸坯堆垛缓冷：连铸坯切割后及时下线堆垛缓冷，缓冷时间大于48小时，连铸坯断面尺寸为：730mm×370mm×90mm。下面针对不同的成分实施例，对本专利技术做进一步说明。表1各个钢种的化学成分实例CSiMnPSCuNiCrVAl实例10.080.401.450.0180.0030.350.350.400.100.030实例20.090.421.410.0200.0050.340.340.420.120.028实例30.100.431.440.0160.0060.320.310.430.080.025实例40.110.411.430.0150.0050.310.330.410.070.027表2各实例拉速及过热度控制实例过热度(℃)拉速(m/min)实例1280.9实例2291.1实例3271.0实例4280.9表3各实例入拉矫机铸坯表面温度实例翼缘板端部(℃)R角(℃)腹板(℃)实例1805889853实例2813892857实例3816896861实例4809890856表4各实例轧制H型钢后力学性能从表4可以看出，该H型钢不仅具有很高的屈服及抗拉强度，而且具有很好的低温韧性。目前该专利技术专利已经在包钢炼钢厂进行了工业试制，并在包钢轨梁厂进本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高强耐低温耐大气腐蚀的H型钢，其特征在于：其化学成分的质量百分含量包括：C：0.07％～0.13％、Si：0.35％～0.50％、Mn：1.40％～1.50％、P：0～0.030％、S：0～0.020％、Cr：0.40％～0.45％、Cu：0.30％～0.40％、Ni：0.30％～0.40％、V：0.07％～0.12％、Al：0.025％～0.035％，其余为Fe。

【技术特征摘要】
1.一种高强耐低温耐大气腐蚀的H型钢，其特征在于：其化学成分的质量百分含量包括：C：0.07％～0.13％、Si：0.35％～0.50％、Mn：1.40％～1.50％、P：0～0.030％、S：0～0.020％、Cr：0.40％～0.45％、Cu：0.30％～0.40％、Ni：0.30％～0.40％、V：0.07％～0.12％、Al：0.025％～0.035％，其余为Fe。2.根据权利要求1所述的一种高强耐低温耐大气腐蚀的H型钢，其特征在于：其化学成分的质量百分含量包括：C：0.08％、Si：0.40％、Mn：1.45％、P：0.018、S：0.003％、Cr：0.40、Cu：0.35％、Ni：0.35、V：0.10％，Al：0.030％，其余为Fe。3.根据权利要求1所述的一种高强耐低温耐大气腐蚀的H型钢，其特征在于：其化学成分的质量百分含量包括：C：0.09％、Si：0.42％、Mn：1.41％、P：0.020％、S：0.005％、Cr：0.42％、Cu：0.34％、Ni：0.34％、V：0.12％，Al：0.028％，其余为Fe。4.根据权利要求1所述的一种高强耐低温耐大气腐蚀的H型钢，其特征在于：其化学成分的质量百分含量包括：C：0.10％、Si：0.43％、Mn：1.44％、P：0.016％、S：0.006％、Cr：0.43％、Cu：0.32％、Ni：0.31％、V：0.08％，Al：0.025％，其余为Fe。5.根据权利要求1所述的一种高强耐低温耐大气腐蚀的H型钢，其特征在于：其化学成分的质量百分含量包括：C...

【专利技术属性】
技术研发人员：卜向东，涛雅，宋振东，冯岩青，姜德刚，
申请(专利权)人：包头钢铁集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：内蒙古,15