一种海洋工程结构用超高强度热轧H型钢及其生产方法技术

本发明专利技术公开了一种海洋工程结构用超高强度热轧H型钢，其化学成分的质量百分含量包括：C0.17％～0.20％、Si0.45％～0.55％、Mn1.60％～1.70％、P≤0.025％、S≤0.025％、Nb0.035％～0.045％，V0.08～0.11％，Al0.020％～0.030％，其余为Fe和不可避免的杂质，质量分数共计100％；还公布了其生产方法，包括：转炉冶炼、LF精炼、异型坯连铸、铸坯堆垛缓冷。本发明专利技术所制备的H型钢屈服强度大于500MPa，抗拉强度大于700MPa，延伸率大于18％，不仅具有很好的屈服及抗拉强度，而且具有很好的低温冲击韧性。性。

【技术实现步骤摘要】
一种海洋工程结构用超高强度热轧H型钢及其生产方法


[0001]本专利技术涉及冶炼连铸领域，尤其涉及一种海洋工程结构用超高强度热轧H型钢及其生产方法。

技术介绍

[0002]H型钢系列产品用途越来越广，广泛应用在建筑、电力、水利、能源、化工、石油等领域，由于对石油的需求日益增加，世界各国都在开发海洋石油，海洋石油平台结构用H型钢需求量也日益增加。热轧H型钢替代钢板焊接将降低施工劳动强度、工程成本以及作业周期，具有重大现实意义及良好市场前景，由于除对强度要求外，对韧性、疲劳性、抗层状撕裂性、焊接性能等方面均有较高的要求，所以生产难度较大。因此，此类钢的经济效益非常可观。

技术实现思路

[0003]为了解决上述技术问题，本专利技术的目的是提供一种海洋工程结构用超高强度热轧H型钢及其生产方法。
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：
[0005]本专利技术一种海洋工程结构用超高强度热轧H型钢，其化学成分的质量百分含量包括：C 0.17％～0.20％、Si 0.45％～0.55％、Mn 1.60％～1.70％、P≤0.025％、S≤0.025％、Nb 0.035％～0.045％，V 0.08～0.11％，Al 0.020％～0.030％，其余为Fe和不可避免的杂质，质量分数共计100％。
[0006]进一步的，其化学成分的质量百分含量包括：C 0.18％、Si 0.47％、Mn 1.68％、P 0.015％、S 0.008％、Nb 0.039％，V 0.083％，Al 0.024％，其余为Fe和不可避免的杂质，质量分数共计100％。
[0007]进一步的，其化学成分的质量百分含量包括：C 0.19％、Si 0.52％、Mn 1.67％、P 0.014％、S 0.007％、Nb 0.038％，V 0.094％，Al 0.021％，其余为Fe和不可避免的杂质，质量分数共计100％。
[0008]进一步的，其化学成分的质量百分含量包括：C 0.18％、Si 0.53％、Mn 1.66％、P 0.013％、S 0.007％、Nb 0.039％，V 0.10％，Al 0.026％，其余为Fe和不可避免的杂质，质量分数共计100％。
[0009]进一步的，其化学成分的质量百分含量包括：C 0.19％、Si 0.49％、Mn 1.69％、P 0.015％、S 0.008％、Nb 0.038％，V 0.085％，Al 0.020％，其余为Fe和不可避免的杂质，质量分数共计100％。
[0010]一种海洋工程结构用超高强度热轧H型钢地生产方法，包括：转炉冶炼、LF精炼、异型坯连铸、铸坯堆垛缓冷；其中：
[0011]复吹转炉冶炼，终渣碱度按3.0控制，终点控制目标C≥0.03％，T≥1610℃，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；
[0012]精炼白渣操作，每次抬起电极后蘸渣样，根据炉渣颜色补加硅钙钡，根据炉渣黏度补加白灰，终渣要求白渣；全程进行吹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，升温后温度T≥1570℃；精炼后期加入铌铁和钒铁，保证软吹时间大于10min；
[0013]全程采用保护浇注，过热度≤25℃，采用弱冷制度，入拉矫机前，铸坯腹板目标温度≥900℃，铸坯翼缘目标温度≥800℃，采用恒拉速操作，拉速控制在0.8m/min
‑
0.9m/min，连铸坯切割后及时下线堆垛缓冷，缓冷时间大于48小时。
[0014]进一步的，连铸坯断面尺寸为H555mm
×
440mm
×
105mm。
[0015]与现有技术相比，本专利技术的有益技术效果：
[0016]本专利技术通过合理的化学成分设计，连铸过程中，采用弱冷工艺，根据海洋工程结构用超高强度热轧H型钢的钢水成分特性，合理匹配拉速、过热度及进水温度，改善连铸坯温度的均匀性，控制连铸坯温度，在矫直过程尽量避开裂纹敏感区。采用该工艺生产的海洋工程结构用超高强度热轧H型钢铸坯表面及内部质量较好，表面裂纹率小于2％，轧制后的H型钢各项性能均满足标准要求，具有良好的力学性能性能，尤其是良好的低温冲击韧性。
具体实施方式
[0017]下面具体实施例对本专利技术做进一步详细说明
[0018]一种采用异型坯生产海洋工程结构用超高强度热轧H型钢的方法，其化学成分的质量百分含量包括：C 0.17％～0.20％、Si 0.45％～0.55％、Mn 1.60％～1.70％、P≤0.025％、S≤0.025％、Nb 0.035％～0.045％，V 0.08～0.11％，Al 0.020％～0.030％，其余为Fe和不可避免的杂质，质量分数共计100％。
[0019]一种采用异型坯生产海洋工程结构用超高强度热轧H型钢的冶炼工艺为：转炉冶炼、LF精炼、异型坯连铸、铸坯堆垛缓冷。
[0020]复吹转炉冶炼，终渣碱度按3.0控制，终点控制目标C≥0.03％，T≥1610℃，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。
[0021]精炼白渣操作，每次抬起电极后蘸渣样，根据炉渣颜色补加硅钙钡，根据炉渣黏度补加白灰，终渣要求白渣。全程进行吹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，脱硫后S≤0.030％，成分含量为C 0.17％～0.20％、Si 0.45％～0.55％、Mn 1.60％～1.70％、P≤0.025％、S≤0.025％，Al 0.020％～0.030％，升温后温度T≥1570℃。精炼后期加入铌铁和钒铁，加入后保证Nb0.035％～0.045％，V 0.08～0.11％，保证软吹时间大于10min。
[0022]全程采用保护浇注，过热度≤25℃，采用弱冷制度，入拉矫机前，铸坯腹板目标温度≥900℃，铸坯翼缘目标温度≥800℃，采用恒拉速操作，拉速控制在0.8m/min
‑
0.9m/min，连铸坯切割后及时下线堆垛缓冷，缓冷时间大于48小时。
[0023]连铸坯断面尺寸为H555mm
×
440mm
×
105mm。
[0024]对海洋工程结构用超高强度热轧H型钢异型连铸坯表面质量进行检查,同时对内部质量进行热酸低倍检验并跟踪检查H型钢质量。
[0025]检查过程中未发现明显铸坯表面及内部质量缺陷,铸坯质量良好,铸坯表面裂纹率低于2％，轧制后的H型钢各项性能均满足标准要求。表1是各实施例钢种的化学成分，表
2、表3、表4结合实施例对本专利技术进一步说明。
[0026]表1各实施例化学成分(质量百分数/％)
[0027]实施例CSiMnPSNbVAl实施例10.180.471.680.0150.0080.0390.0830.024实施例20.190.521.670.0140.0070.0380.0940.021实施本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种海洋工程结构用超高强度热轧H型钢，其特征在于，其化学成分的质量百分含量包括：C 0.17％～0.20％、Si 0.45％～0.55％、Mn 1.60％～1.70％、P≤0.025％、S≤0.025％、Nb 0.035％～0.045％，V 0.08～0.11％，Al 0.020％～0.030％，其余为Fe和不可避免的杂质，质量分数共计100％。2.根据权利要求1所述的海洋工程结构用超高强度热轧H型钢，其特征在于，其化学成分的质量百分含量包括：C 0.18％、Si 0.47％、Mn 1.68％、P 0.015％、S 0.008％、Nb 0.039％，V 0.083％，Al 0.024％，其余为Fe和不可避免的杂质，质量分数共计100％。3.根据权利要求1所述的海洋工程结构用超高强度热轧H型钢，其特征在于，其化学成分的质量百分含量包括：C 0.19％、Si 0.52％、Mn 1.67％、P 0.014％、S 0.007％、Nb 0.038％，V 0.094％，Al 0.021％，其余为Fe和不可避免的杂质，质量分数共计100％。4.根据权利要求1所述的海洋工程结构用超高强度热轧H型钢，其特征在于，其化学成分的质量百分含量包括：C 0.18％、Si 0.53％、Mn 1.66％、P 0.013％、S 0.007％、Nb 0.039％，V 0.10％，Al 0.026％，其余为Fe和不可避免的杂质，质量分数共计100％。5.根据权利要求1所述的海洋工程结构用...

【专利技术属性】
技术研发人员：惠治国，宋振东，卜向东，赵晓敏，杨鲁明，张凤明，陈镇方，黄禄璐，
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：