H型钢及其制造方法技术

一种H型钢，其具有规定的化学组成，翼缘板的厚度为25～140mm，当将翼缘板的宽度方向长度设为F、将厚度设为t2时，以在翼缘板的宽度方向上距离翼缘板的宽度方向端面为1/6F的位置、在翼缘板的厚度方向上并且距离翼缘板的厚度方向外侧的面为1/4t2的位置即测定位置7作为中心，与翼缘板的宽度方向正交的面中的平均晶体粒径为38μm以下，马氏体‑奥氏体混合组织的面积分率为1.2％以下，在翼缘板的宽度方向上距离翼缘板的宽度方向端面为1/6F的位置、对于翼缘板的厚度方向的整个厚度所测定的翼缘板的轧制方向的屈服强度或0.2％屈服应力为385MPa以上，抗拉强度为490MPa以上，测定位置7处的在‑20℃下的夏比冲击试验的吸收能为200J以上。

H-beam and its manufacturing method

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】H型钢及其制造方法
本申请涉及H型钢及其制造方法。
技术介绍
近年来，高层建筑等建筑物的大型化、高层化等在发展。因此，作为结构上的主要的强度构件，利用了较厚的钢材。但是，一般而言，钢铁材料存在制品的厚度越增大、则强度的确保变得越难、进而韧性的确保也变得越难的倾向。针对这样的问题，关于H型钢的制造，提出了通过应用加速冷却来得到确保了强度、而且确保了良好的韧性的钢材的技术(专利文献1)。另外，提出了通过应用加速冷却来确保590MPa级这样的高强度、确保在0℃下的韧性的技术(专利文献2)。同样提出了通过应用加速冷却来确保高强度、确保在0℃下的韧性的技术(专利文献3)。另外，提出了一种技术，其通过使含有Mg的氧化物微细分散于钢中而将原γ粒径微细化，并通过应用加速冷却来得到确保了高强度、并且确保了在21℃下的韧性的钢材(专利文献4)。提出了将添加有Cu、Ni、Cr、Mo及B的钢坯热轧后，放冷而确保均匀的机械特性的方法(专利文献5)。提出了一种技术，其将具有规定的化学组成的钢原材料加热后，将翼缘板及腹板在特定的条件下轧制后，翼缘板以1℃/秒以上的冷却速度加速冷却后进行回热，腹板进行放冷(专利文献6)。提出了在由具有特定的碳当量的化学成分的钢坯制造的H型钢的截面中，以1/4翼缘板部作为基准的显微组织满足特定的条件的技术(专利文献7)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2003-328070号公报专利文献2：日本特开2006-322019号公报专利文献3：日本特开平11-335735号公报专利文献4：日本特开2016-141834号公报专利文献5：日本特开平8-197103号公报专利文献6：日本特开2006-249475号公报专利文献7：国际公开2001-075182号
技术实现思路
专利技术所要解决的课题在制造较厚的钢板时，如果在热轧后应用加速冷却，则钢板的内部的冷却速度与表面相比变慢。因此，在钢板的表面和内部，冷却中的温度履历会产生大的差异，根据钢板的部位有可能强度、延展性及韧性这样的机械特性产生差异。另外，对于大型的建筑物，优选使用翼缘板的厚度为25mm以上的H型钢(以下，有时称为极厚H型钢)。然而，H型钢的形状特异，在万能轧制中轧制条件(温度、压下率)受到限制。因此，特别是在制造极厚H型钢的情况下，与较厚的钢板相比，有可能腹板、翼缘板、圆角等各部位的机械特性的差异会变大。针对这样的问题，提出了上述专利文献5中公开的技术。以往，对于翼缘板的厚度为25mm以上的极厚H型钢，要求在室温、最多在0℃下的韧性，但考虑在寒冷地区等的使用，有要求更低温下的韧性的情况。另外，为了谋求钢材的重量降低，屈服强度高(具体而言，屈服强度或0.2％屈服应力为385MPa以上)的钢材的需求在提高。然而，在专利文献1～5中，由于没有记载用于得到强度及低温韧性优异、并且极厚的H型钢的构成及制造方法，所以没能得到具有这种特性的H型钢。另外，专利文献6中公开的H型钢的低温韧性不充分。进而，专利文献7中公开的H型钢由于主要由铁素体相和珠光体相形成，所以判明韧性不稳定。本申请是鉴于这样的实际情况而进行的，目的是提供强度及低温韧性优异的H型钢以及其制造方法。用于解决课题的手段用于解决上述课题的手段中包含以下的方案。(1)一种H型钢，其以质量％计为：C：0.040～0.100％、Mn：0.50～1.70％、Cu：0.01～0.50％、Ni：0.01～0.50％、Cr：0.01～0.50％、Nb：0.001～0.050％、V：0.010～0.120％、Al：0.005～0.100％、Ti：0.001～0.025％、B：超过0.0005且为0.0020％以下、N：0.0001～0.0120％、Si：0～0.08％、Mo：0～0.20％、W：0～0.50％、Ca：0～0.0050％Zr：0～0.0050％Mg：0～0.0050％REM：0～0.005％、以及剩余部分：由Fe及杂质构成，通过下述式(1)求得的碳当量Ceq为0.300～0.480，翼缘板的厚度为25～140mm，当将翼缘板的宽度方向长度设为F、将厚度设为t2时，以在翼缘板的宽度方向上、距离翼缘板的宽度方向端面为1/6F的位置、并且在翼缘板的厚度方向上、距离翼缘板的厚度方向外侧的面为1/4t2的位置作为测定位置的中心，与翼缘板的宽度方向正交的面中的平均晶体粒径为38μm以下，以上述测定位置作为中心，与翼缘板的宽度方向正交的面中的钢材组织中的马氏体-奥氏体混合组织(MA)的面积分率为1.2％以下，在翼缘板的宽度方向上、距离翼缘板的宽度方向端面为1/6F的位置、并且对于翼缘板的厚度方向的整个厚度所测定的翼缘板的轧制方向的屈服强度或0.2％屈服应力为385MPa以上，抗拉强度为490MPa以上，上述测定位置处的在-20℃下的夏比冲击试验的吸收能为200J以上。式(1)Ceq＝C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15其中，C、Mn、Cr、Mo、V、Ni及Cu表示各元素的含量(质量％)。在不含有的情况下设定为0。(2)一种H型钢的制造方法，其是制造(1)所述的H型钢的方法，其具有下述工序：将具有(1)中记载的成分组成的钢坯加热至1100～1350℃的工序；在上述加热后开始轧制，在翼缘板的宽度方向上、距离翼缘板的宽度方向端面为1/6F的位置处，进行下述轧制：在表面温度为900℃～1100℃以超过10％的累计压下率A进行压下、在低于900℃且为750℃以上以10％以上的累计压下率B进行轧制，在表面温度为750℃以上将翼缘板的厚度制为25～140mm而结束轧制的工序；在上述轧制后，在下述位置处连续地或在期间插入空气冷却而断续地进行平均冷却速度为0.4℃/秒以上的加速冷却的工序：该位置是当将翼缘板的宽度方向长度设为F、将厚度设为t2时，在翼缘板的宽度方向上、距离翼缘板的宽度方向端面为1/6F的位置、并且在翼缘板的厚度方向上、距离翼缘板的厚度方向外侧的面为1/4t2的位置。(3)根据(2)所述的H型钢的制造方法，其中，上述加速冷却是进行加速冷却直至在翼缘板的宽度方向上、距离翼缘板的宽度方向端面为1/6F的位置处的冷却停止后的回热温度成为600℃以下为止。专利技术效果根据本申请，可提供强度及低温韧性优异的H型钢以及其制造方法。附图说明图1是说明采集极厚H型钢的试验片的位置的图。图2是表示通过夏比冲击试验来评价韧性时的试验片的立体图。图3是表示本申请的极厚H型钢的制造装置的一个例子的图。具体实施方式本申请中，使用“～”表示的数值范围是指包含“～”的前后记载的数值作为下限值及上限值的范围。另外，对在“～”的前后记载的数值标注有“超过”或“低于”的情况的数值范围是指不包含这些数值作为下限值或上限值的范围。本申请中，表示成分(元素)的含量的“％”是指“质量％”。本申请中，“工序”的用语不仅包括独立的工序，在无法与其他的工序进行明确区别的情况下只要可达成该工序的所期望的目的，则也包含在本用语中。本申请的H型钢具有后述的成分组成，具有后述的碳当量。另外，翼缘板的厚度为25～140mm。进而，当将翼缘板的宽度方向长度设为F、将厚度设为t2时，以在翼缘板的宽度方向上、距离翼缘板的宽度方向端面为1/6F的位置、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种H型钢，其成分组成以质量％计为：C：0.040～0.100％、Mn：0.50～1.70％、Cu：0.01～0.50％、Ni：0.01～0.50％、Cr：0.01～0.50％、Nb：0.001～0.050％、V：0.010～0.120％、Al：0.005～0.100％、Ti：0.001～0.025％、B：超过0.0005且为0.0020％以下、N：0.0001～0.0120％、Si：0～0.08％、Mo：0～0.20％、W：0～0.50％、Ca：0～0.0050％、Zr：0～0.0050％、Mg：0～0.0050％REM：0～0.005％、以及剩余部分：由Fe及杂质构成，通过下述式(1)求得的碳当量Ceq为0.300～0.480，翼缘板的厚度为25～140mm，当将翼缘板的宽度方向长度设为F、将厚度设为t2时，以在翼缘板的宽度方向上、距离翼缘板的宽度方向端面为1/6F的位置、并且在翼缘板的厚度方向上、距离翼缘板的厚度方向外侧的面为1/4t2的位置作为测定位置的中心，与翼缘板的宽度方向正交的面中的平均晶体粒径为38μm以下，以所述测定位置作为中心，与翼缘板的宽度方向正交的面中的钢材组织中的马氏体‑奥氏体混合组织(MA)的面积分率为1.2％以下，在翼缘板的宽度方向上、距离翼缘板的宽度方向端面为1/6F的位置、并且对于翼缘板的厚度方向的整个厚度所测定的翼缘板的轧制方向的屈服强度或0.2％屈服应力为385MPa以上，抗拉强度为490MPa以上，所述测定位置处的在‑20℃下的夏比冲击试验的吸收能为200J以上，式(1)Ceq＝C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15其中，C、Mn、Cr、Mo、V、Ni及Cu表示各元素的含量(质量％)，在不含有的情况下设定为0。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.03.15 JP 2017-0498441.一种H型钢，其成分组成以质量％计为：C：0.040～0.100％、Mn：0.50～1.70％、Cu：0.01～0.50％、Ni：0.01～0.50％、Cr：0.01～0.50％、Nb：0.001～0.050％、V：0.010～0.120％、Al：0.005～0.100％、Ti：0.001～0.025％、B：超过0.0005且为0.0020％以下、N：0.0001～0.0120％、Si：0～0.08％、Mo：0～0.20％、W：0～0.50％、Ca：0～0.0050％、Zr：0～0.0050％、Mg：0～0.0050％REM：0～0.005％、以及剩余部分：由Fe及杂质构成，通过下述式(1)求得的碳当量Ceq为0.300～0.480，翼缘板的厚度为25～140mm，当将翼缘板的宽度方向长度设为F、将厚度设为t2时，以在翼缘板的宽度方向上、距离翼缘板的宽度方向端面为1/6F的位置、并且在翼缘板的厚度方向上、距离翼缘板的厚度方向外侧的面为1/4t2的位置作为测定位置的中心，与翼缘板的宽度方向正交的面中的平均晶体粒径为38μm以下，以所述测定位置作为中心，与翼缘板的宽度方向正交的面中的钢材组织中的马氏体-奥氏体混合组织(MA)的面积分率为1.2％以下，在翼缘板的宽度方向上、距离翼缘板的宽度方向端面为1/6F的位置、并且对于翼缘板的厚度方向的整个厚度所测定的翼缘板...

【专利技术属性】
技术研发人员：沟口昌毅，市川和利，原宗理，山岸骏介，
申请(专利权)人：日本制铁株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP