低屈强比TMCP型屈服345MPa建筑钢及生产方法技术

本发明专利技术公开了一种低屈强比TMCP型屈服345MPa建筑钢，其化学成分及质量百分比如下：C：0.12%～0.14%，Si：0.20%～0.30%，Mn：1.35%～1.50%，P≤0.015%，S≤0.005%，Nb：0.025%～0.035%，Al：0.020%～0.050%，Ti：0.01%～0.02%，余量为Fe和不可避免的杂质。本发明专利技术通过化学成分和TMCP工艺设计，得到屈强比低、塑韧性良好的345MPa级低屈强比建筑用结构钢。

Low Yield Strength Ratio TMCP Type Yield 345 MPa Building Steel and Its Production Method

The invention discloses a TMCP-type yield 345 MPa building steel with low yield strength ratio. Its chemical composition and mass percentage are as follows: C: 0.12%-0.14%, Si: 0.20%-0.30%, Mn: 1.35%-1.50%, P < 0.015%, S < 0.005%, Nb: 0.025%-0.035%, Al: 0.020%-0.050%, Ti: 0.01%-0.02%, the remainder and inevitable impurities. By means of chemical composition and TMCP process design, 345 MPa grade low yield ratio structural steel with low yield ratio and good plasticity toughness is obtained.

【技术实现步骤摘要】
低屈强比TMCP型屈服345MPa建筑钢及生产方法
本专利技术涉及钢铁冶炼
，特别是涉及低屈强比TMCP型屈服345MPa建筑钢及生产方法。
技术介绍
屈强比，是指屈服强度与抗拉强度的比值。近年来，随着高层建筑的发展，建筑构件受力情况也变得比较复杂。首先要求高层建筑具备良好的抗震能力，而高层建筑用钢板抗震能力与钢的屈强比存在着密切相关的联系，屈强比越低，则屈服后有较长的均匀变形阶段，可吸收更多的地震能；反之，若屈强比较高,就会产生局部应力集中和局部大变形，结构只能吸收较少能量。因此，屈强比是衡量高层建筑用钢抗震性能好坏的一个重要参数。建筑用结构钢主要应用于高层建筑、大跨度体育场馆、机场、火车站、以及会展中心等受力复杂、可靠性要求较高的大型建筑工程，这些建筑工程都要求具有良好的抗震性能，抗震最重要的指标就是要求钢的屈强比低。目前国内建筑用结构钢仍以Q345GJ钢为主，在最新版GB/T19879-2015《建筑结构用钢板》标准中，要求TMCP交货状态下的Q345GJ钢的屈强比≤0.8。中国专利CN201210558637公开了一种低屈强比高层建筑钢板的生产方法，采用再结晶+非再结晶区两阶段控制轧制后，轧后进行待温弛豫。此专利未明确可生产的最大厚度，且根据专利中实施例的化学成分计算得出的碳当量值已不满足TMCP交货钢板的要求。碳当量要求限制了碳含量，而碳含量对钢板屈强比起着决定性的作用。本专利技术的目的是针对GB/T19879-2015《建筑结构用钢板》标准中345MPa级建筑用钢屈强比低要求，TMCP交货状态钢板生产困难的问题，提出一种低屈强比TMCP型屈服345MPa建筑用钢及生产方法。
技术实现思路
为了解决以上技术问题，本专利技术提供一种低屈强比TMCP型屈服345MPa建筑钢，其化学成分及质量百分比如下：C：0.12%～0.14%，Si：0.20%～0.30%，Mn：1.35%～1.50%，P≤0.015%，S≤0.005%，Nb：0.025%～0.035%，Al：0.020%～0.050%，Ti：0.01%～0.02%，Ceq：0.35%～0.38%，余量为Fe和不可避免的杂质。技术效果：本专利技术通过合理的成分设计、TMCP工艺，获得屈强比低、各项性能指标优良的345MPa级建筑结构用钢板，生产厚度为10～60mm的Q345GJ，碳当量≤0.38%，屈服强度不小于345MPa，屈强比≤0.8，钢板产品性能满足GB/T19879-2015《建筑结构用钢板》标准。本专利技术进一步限定的技术方案是：前所述的低屈强比TMCP型屈服345MPa建筑钢，其化学成分及质量百分比如下：C：0.12%，Si：0.26%，Mn：1.48%，P：0.012%，S：0.002%，Ti：0.012%，Nb：0.030%，Al：0.032%，Ceq：0.376%，其余为Fe和其它不可避免杂质。前所述的低屈强比TMCP型屈服345MPa建筑钢，其化学成分及质量百分比如下：C：0.12%，Si：0.25%，Mn：1.39%，P：0.01%，S：0.001%，Ti：0.015%，Nb：0.032%，Al：0.033%，Ceq：0.356%，其余为Fe和其它不可避免杂质。前所述的低屈强比TMCP型屈服345MPa建筑钢，其化学成分及质量百分比如下：C：0.13%，Si：0.24%，Mn：1.41%，P：0.012%，S：0.001%，Ti：0.017%，Nb：0.031%，Al：0.037%，Ceq：0.365%，其余为Fe和其它不可避免杂质。前所述的低屈强比TMCP型屈服345MPa建筑钢，厚度为10～60mm。本专利技术的另一目的在于提供一种低屈强比TMCP型屈服345MPa建筑钢生产方法，包括冶炼工序和轧制工序，冶炼工序：钢水经脱硫预处理、转炉冶炼、LF精炼、RH真空处理，然后通过连铸浇铸成连铸坯；轧制工序：连铸坯加热的总在炉时间为8～16min/cm，均热时间≥1.4min/cm，出钢温度1160～1230℃；连铸坯出炉后，采用奥氏体再结晶区+未再结晶区两阶段控制轧制，第一阶段开轧温度控制为1040～1100℃，第二阶段开轧温度控制为850～930℃，终轧温度控制为790～840℃，轧后采用DQ超快冷进行快速冷却，返红温度控制为600～680℃。前所述的低屈强比TMCP型屈服345MPa建筑钢生产方法，10mm的Q345GJ钢板的生产过程包括冶炼工序和轧制工序，冶炼工序：钢水经脱硫预处理、转炉冶炼、LF精炼、RH真空处理，然后通过连铸浇铸成220mm厚的连铸坯；轧制工序：连铸坯加热的总在炉时间为239min，均热时间为45min，出钢温度1220℃；连铸坯出炉后，采用奥氏体再结晶区+未再结晶区两阶段控制轧制，第一阶段开轧温度控制为1080℃，第二阶段开轧温度控制为925℃，终轧温度控制为823℃，轧后采用DQ超快冷进行快速冷却，返红温度控制为675℃。前所述的低屈强比TMCP型屈服345MPa建筑钢生产方法，25mm的Q345GJ钢板的生产过程包括冶炼工序和轧制工序，冶炼工序：钢水经脱硫预处理、转炉冶炼、LF精炼、RH真空处理，然后通过连铸浇铸成260mm厚的连铸坯；轧制工序：连铸坯加热的总在炉时间为221min，均热时间为38min，出钢温度1172℃；连铸坯出炉后，采用奥氏体再结晶区+未再结晶区两阶段控制轧制，第一阶段开轧温度控制为1060℃，第二阶段开轧温度控制为865℃，终轧温度控制为810℃，轧后采用DQ超快冷进行快速冷却，返红温度控制为638℃。前所述的低屈强比TMCP型屈服345MPa建筑钢生产方法，60mm的Q345GJ钢板的生产过程包括冶炼工序和轧制工序，冶炼工序：钢水经脱硫预处理、转炉冶炼、LF精炼、RH真空处理，然后通过连铸浇铸成260mm厚的连铸坯；轧制工序：连铸坯加热的总在炉时间为268min，均热时间42min，出钢温度1196℃；连铸坯出炉后，采用奥氏体再结晶区+未再结晶区两阶段控制轧制，第一阶段开轧温度控制为1050℃，第二阶段开轧温度控制为834℃，终轧温度控制为820℃，轧后采用DQ超快冷进行快速冷却，返红温度控制为626℃。本专利技术的有益效果是：（1）本专利技术通过优化成分设计，碳当量Ceq为0.35%～0.38%，控制冶炼工序，并通过合理的TMCP工艺，钢板TMCP态组织主要为铁素体和少量珠光体，最终轧制的钢板具有低的屈强比，其它各项性能指标良好，屈服强度ReL375～425MPa、抗拉强度Rm≥510MPa、延伸率A%≥22%、屈强比≤0.8、-20℃纵向冲击功单值≥100J、横向弯曲无裂纹；（2）本专利技术中Nb在钢中形成细小的碳化铌和氮化铌或碳氮化铌，其质点钉扎在晶界处，在再加热过程中阻止奥氏体晶粒的长大，在再结晶控轧过程中阻止形变奥氏体的再结晶，延缓再结晶奥氏体晶粒的长大，可提高钢的综合力学性能；（3）本专利技术中Ti和氮、氧、碳都有极强的亲和力，是一种良好的脱氧去气剂和固定氮、碳的有效元素，在低合金钢中，Ti可固定氮和硫并形成碳化钛，提高钢的强度，析出的形成碳化物可使钢的塑性和冲击韧性得到显著改善。附图说明图1为实施例1中10mm厚钢板厚度1/4处组织形貌；图2为实施例2中25mm厚钢板厚度1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低屈强比TMCP型屈服345MPa建筑钢，其特征在于，其化学成分及质量百分比如下：C：0.12%～0.14%，Si：0.20%～0.30%，Mn：1.35%～1.50%，P≤0.015%，S≤0.005%，Nb：0.025%～0.035%，Al：0.020%～0.050%，Ti：0.01%～0.02%，Ceq：0.35%～0.38%，余量为Fe和不可避免的杂质。

【技术特征摘要】
1.一种低屈强比TMCP型屈服345MPa建筑钢，其特征在于，其化学成分及质量百分比如下：C：0.12%～0.14%，Si：0.20%～0.30%，Mn：1.35%～1.50%，P≤0.015%，S≤0.005%，Nb：0.025%～0.035%，Al：0.020%～0.050%，Ti：0.01%～0.02%，Ceq：0.35%～0.38%，余量为Fe和不可避免的杂质。2.根据权利要求1所述的低屈强比TMCP型屈服345MPa建筑钢，其特征在于，其化学成分及质量百分比如下：C：0.12%，Si：0.26%，Mn：1.48%，P：0.012%，S：0.002%，Ti：0.012%，Nb：0.030%，Al：0.032%，Ceq：0.376%，其余为Fe和其它不可避免杂质。3.根据权利要求1所述的低屈强比TMCP型屈服345MPa建筑钢，其特征在于，其化学成分及质量百分比如下：C：0.12%，Si：0.25%，Mn：1.39%，P：0.01%，S：0.001%，Ti：0.015%，Nb：0.032%，Al：0.033%，Ceq：0.356%，其余为Fe和其它不可避免杂质。4.根据权利要求1所述的低屈强比TMCP型屈服345MPa建筑钢，其特征在于，其化学成分及质量百分比如下：C：0.13%，Si：0.24%，Mn：1.41%，P：0.012%，S：0.001%，Ti：0.017%，Nb：0.031%，Al：0.037%，Ceq：0.365%，其余为Fe和其它不可避免杂质。5.根据权利要求1所述的低屈强比TMCP型屈服345MPa建筑钢，其特征在于：厚度为10～60mm。6.一种低屈强比TMCP型屈服345MPa建筑钢生产方法，其特征在于：包括冶炼工序和轧制工序，冶炼工序：钢水经脱硫预处理、转炉冶炼、LF精炼、RH真空处理，然后通过连铸浇铸成连铸坯；轧制工序：连铸坯加热的总在炉时间为8～16min/cm，均热时间≥1.4min/cm，出钢温度1160～1230℃；连铸坯出炉后，采用奥氏体再结晶区+未再结晶区两阶段控制轧制，第一阶段开轧温度控制为1040～...

【专利技术属性】
技术研发人员：李伟，丁叶，洪君，
申请(专利权)人：南京钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32