建筑用结构钢板及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种建筑用结构钢板，其化学元素质量百分配比为：C：0.16％～0.18％、Si：0.3％～0.4％、Mn：1.5％～1.6％、P≤0.015％、S≤0.004％、Ti：0.006％～0.012％、Nb：0.028％～0.038％、Alt：0.02％～0.04％、余量：Fe和杂质。本发明专利技术的建筑用结构钢板采用简单经济的成分设计，在C～Mn钢基础上添加Nb和Ti合金元素，合金元素中只含有Mn、Al和少量的Nb和Ti元素，利用Nb和Ti元素的析出强化和固溶强化机理，保证了钢板强度。本发明专利技术采用Nb和Ti复合添加方式，代替了现有技术中贵价金属V元素的加入，且Nb和Ti添加量少，在合金成本上大大降低。本发明专利技术还公开了一种上述建筑用结构钢板的制造方法。

Structural steel plate for building and its manufacturing method

【技术实现步骤摘要】
建筑用结构钢板及其制造方法
本专利技术属于的
涉及一种钢板及其生产制造方法，具体涉及一种建筑用钢板及其生产制造方法。
技术介绍
Q420GJ属于一种高等级建筑用钢，主要用于工业或者民用建筑的支柱或承重梁，适用于高层建筑或大跨度建筑。目前建筑结构钢行业在向高强度，大跨度方向发展，这对这类材料的性能要求越来越高，需求也越来越广泛。高等级建筑结构钢的目前的生产技术都要添加V这一贵价合金元素，生产成本高。本专利技术与现有的工艺技术相比冶炼成分中取消了V元素，降低了生产制造成本。专利申请号为CN201610034182.3、专利申请名称为“一种低屈强比Q420GJ建筑用钢板及其生产方法”的化学成分按重量百分比为：C：0.06～0.08％、Si：0.35～0.45％、Mn：1.45～1.55％、P≤0.015％、S≤0.010％、Nb：0.035～0.045％、V：0.05～0.06％、Ti：0.01～0.02％、Als：0.020～0.040％，其余为Fe和杂质。该专利中采用Nb、V、TI复合添加方式，生产制造成本很高；专利申请号为CN200810104298.5、专利申请名称为“高层建筑用钢板及其生产方法”其化学成分按重量百分比为C：0.12一0.17％、Si：0.30～0.45％、Mn：1.35一1.55％、P：<0.022％、S：<0.010％、Alt：0.02～0.05％、V：0.03～0.1％％，其余为Fe及不可避免的夹杂。虽然该专利只添加了V一种合金元素，但是V的添加量大，特别是厚规格钢板(30～60mm)的V添加量为0.05～0.1％，目前市场上V的价格较高，造成产品的成本较高。上述论述内容目的在于向读者介绍可能与下面将被描述和/或主张的本专利技术的各个方面相关的技术的各个方面，相信该论述内容有助于为读者提供背景信息，以有利于更好地理解本专利技术的各个方面，因此，应了解是以这个角度来阅读这些论述，而不是承认现有技术。
技术实现思路
为解决上述技术问题中的至少之一，本专利技术提出一种建筑用结构钢板及其制造方法。本专利技术的目的通过以下技术方案实现：提供一种建筑用结构钢板，其化学元素质量百分配比为：C：0.16％～0.18％、Si：0.3％～0.4％、Mn：1.5％～1.6％、P≤0.015％、S≤0.004％、Ti：0.006％～0.012％、Nb：0.028％～0.038％、Alt：0.02％～0.04％、余量：Fe和杂质。作为进一步的改进，其化学元素质量百分配比为：C：0.18％、Si：0.37％、Mn：1.54％、P：0.01％、S：0.003％、Ti：0.009％、Nb：0.032％、Alt：0.04％、余量：Fe和杂质。作为进一步的改进，其化学元素质量百分配比为：C：0.18％、Si：0.33％、Mn：1.55％、P：0.013％、S：0.003％、Ti：0.008％、Nb：0.031％、Alt：0.032％、余量：Fe和杂质。作为进一步的改进，其化学元素质量百分配比为：C：0.17％、Si：0.34％、Mn：1.55％、P：0.014％、S：0.003％、Ti：0.01％、Nb：0.032％、Alt：0.031％、余量：Fe和杂质。作为进一步的改进，其化学元素质量百分配比为：C：0.17％、Si：0.34％、Mn：1.53％、P：0.01％、S：0.002％、Ti：0.009％、Nb：0.032％、Alt：0.034％、余量：Fe和杂质。本专利技术提供的建筑用结构钢板，其化学元素质量百分配比为：C：0.16％～0.18％、Si：0.3％～0.4％、Mn：1.5％～1.6％、P≤0.015％、S≤0.004％、Ti：0.006％～0.012％、Nb：0.028％～0.038％、Alt：0.02％～0.04％、余量：Fe和杂质。本专利技术的建筑用结构钢板采用简单经济的成分设计，在C～Mn钢基础上添加Nb和Ti合金元素，合金元素中只含有Mn、Al和少量的Nb和Ti元素，利用Nb和Ti元素的析出强化和固溶强化机理，保证了钢板强度。本专利技术采用Nb和Ti复合添加方式，代替了现有技术中贵价金属V元素的加入，且Nb和Ti添加量少，在合金成本上大大降低。本专利技术还提供一种如上所述建筑用结构钢板的制造方法，包括如下步骤：S1：冶炼和浇铸：按照化学元素配比进行冶炼，再用连铸机浇铸形成连铸坯；S2：加热：用加热炉对连铸坯进行加热，加热温度1130～1170℃，使合金元素充分固溶至奥氏体晶粒内；S3：轧制：在连铸坯的温度处于奥氏体完全再结晶区时完成连铸坯的粗轧，形成中间坯，待中间坯温度降至奥氏体未再结晶区后，进行中间坯的精轧，形成钢板；S4：冷却：采用喷水弱冷工艺冷却钢板，开冷温度720～810℃，终冷温度450～620℃，冷速3～8℃/s，得到晶粒细小且均匀的铁素体+珠光体组织的建筑用结构钢板。作为进一步的改进，在步骤S1中，在冶炼过程中通过RH真空处理系统去除气体元素。作为进一步的改进，在步骤S3中：在粗轧和精轧之间，中间坯以待温厚度1.8～2.2T在中间辊道进行待温，其中待温厚度指精轧前的中间坯的的厚度与精轧后的钢板的厚度之比。作为进一步的改进，在步骤S3中，轧制时控制各道次变形量，末道次压下率>10％。作为进一步的改进，在步骤S4中，钢板采用堆垛冷却或冷床冷却。本专利技术提供的建筑用结构钢板的制造方法，利用Nb和Ti元素的析出强化和固溶强化机理，通过轧制控制和轧后冷却，生产出具有优良韧性、塑性、低屈强比和抗层状撕裂能力的高等级建筑结构钢。此外，在轧制后通过增加喷水弱冷工艺，使得原本轧制后的带状组织及粗大晶粒进一步均匀、细化，钢板强度和韧性进一步得到了提高，应用本专利技术的制造方法可降低制造成本，获得良好的经济效益。附图说明利用附图对本专利技术作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本专利技术的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。图1为本专利技术的建筑用结构钢板厚度1/2处的金相照片。具体实施方式为了使本领域的技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步详细的描述，需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。本专利技术实施例提供的建筑用结构钢板，其化学元素质量百分配比为：C：0.16％～0.18％、Si：0.3％～0.4％、Mn：1.5％～1.6％、P≤0.015％、S≤0.004％、Ti：0.006％～0.012％、Nb：0.028％～0.038％、Alt：0.02％～0.04％、余量：Fe和不可避免的杂质。图1所示的是本专利技术的建筑用结构钢板厚度1/2处的金相照片。Mn元素可以消除S的不良影响(热裂纹倾向)，为了有效防止S的热裂纹产生，Mn/S≥10；随着Mn含量的增加，厚钢板强度、延伸率增加；另外为了改善厚钢板冲击韧性Mn本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种建筑用结构钢板，其特征在于，其化学元素质量百分配比为：/nC：0.16％～0.18％、Si：0.3％～0.4％、Mn：1.5％～1.6％、P≤0.015％、S≤0.004％、Ti：0.006％～0.012％、Nb：0.028％～0.038％、Alt：0.02％～0.04％、余量：Fe和杂质。/n

【技术特征摘要】
1.一种建筑用结构钢板，其特征在于，其化学元素质量百分配比为：
C：0.16％～0.18％、Si：0.3％～0.4％、Mn：1.5％～1.6％、P≤0.015％、S≤0.004％、Ti：0.006％～0.012％、Nb：0.028％～0.038％、Alt：0.02％～0.04％、余量：Fe和杂质。


2.根据权利要求1所述的建筑用结构钢板，其特征在于，其化学元素质量百分配比为：C：0.18％、Si：0.37％、Mn：1.54％、P：0.01％、S：0.003％、Ti：0.009％、Nb：0.032％、Alt：0.04％、余量：Fe和杂质。


3.根据权利要求1所述的建筑用结构钢板，其特征在于，其化学元素质量百分配比为：C：0.18％、Si：0.33％、Mn：1.55％、P：0.013％、S：0.003％、Ti：0.008％、Nb：0.031％、Alt：0.032％、余量：Fe和杂质。


4.根据权利要求1所述的建筑用结构钢板，其特征在于，其化学元素质量百分配比为：C：0.17％、Si：0.34％、Mn：1.55％、P：0.014％、S：0.003％、Ti：0.01％、Nb：0.032％、Alt：0.031％、余量：Fe和杂质。


5.根据权利要求1所述的建筑用结构钢板，其特征在于，其化学元素质量百分配比为：C：0.17％、Si：0.34％、Mn：1.53％、P：0.01％、S：0.002％、Ti：0.009％、Nb：0.032...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘卫丽，刘卫航，钟滨，
申请(专利权)人：宝钢湛江钢铁有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44