【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于h型钢，具体涉及一种具有-100℃良好低温韧性的q355级热轧h型钢及其生产方法。
技术介绍
1、目前，h型钢的应用领域不断扩大，已经从钢结构行业拓展到机械行业、铁道专用车辆、海上石油平台等多个领域，极寒地区以及海洋石油平台等项目用热轧h型钢对力学性能要求较高，特别是低温冲击要求。
2、h型钢生产过程中，低温冲击控制一直是难点，影响因素较多，主要原因有：一、成分设计和钢水的纯净度，钢中的s、p等杂质如果残留较多，会导致低温韧性较差；第二个原因是厚规格的h型钢，轧制过程轧件温度高，在保证强度的情况下，需要控制冷却，厚规格冷却不均匀会导致低温韧性不稳定。目前，现有技术公开的热轧h型钢产品，最低低温冲击韧性可以做到-50℃，但是此种热轧h型钢对于有更高要求的还较难满足。因此，迫切需要找到一种生产更高要求低温冲击韧性热轧h型钢的方法，以满足一些特殊领域的应用需求。
3、中国专利cn112359289a公开了一种超厚q355级良好低温韧性热轧h型钢及生产方法，该专利中主要通过合理控制h型钢成分组成，具体成分含有c、si、mn、p、s、nb、al、ti、n，其翼缘厚度t为80～150mm，cev≤0.42％，pcm≤0.25％；该专利技术提出了nb、al微合金化的低成本成分设计方案，配合合理的连铸工艺和轧制工艺，调控aln、nbc在连铸坯和h型钢分布，改善了异型坯组织，细化h型钢组织，产品机械性能好，经济效益好。但是此专利采用了nb、ti成分合金体系，添加了大量合金，生产成本高，不利于产品的经济性。p>
4、中国专利cn112410667a公开了一种低成本厚重q355e热轧h型钢及其制造方法，该专利中主要通过合理控制h型钢成分组成，具体成分含有c、si、mn、nb、ti、n。生产过程中控制万能机精轧总道次为9～13道，控制精轧中倒数第5～3道的轧制变形量为7％～8％，且轧制变形温度为880℃～930℃。该专利技术以翼缘厚度在50mm-80mm的厚重q335e热轧h钢为产品目标，提出了不添加ni和v合金元素的低成本的成分设计，配合控制粗轧后的奥氏体晶粒尺寸，获得具备高强度、高低温韧性的热轧h钢。但是此专利采用了nb、ti成分合金体系，添加了大量合金，生产成本高，不利于产品的经济性。
5、中国专利cn112030070a公开了一种420mpa级优异低温韧性热轧h型钢及其生产方法，该专利中主要通过合理控制h型钢成分组成，具体成分含有c、si、mn、p、s、ni、v、n，匹配相适应的控轧控冷工艺，开发出了综合性能优异的420mpa热轧h型钢。但是此专利主要针对高强度钢，低温韧性只能达到-20℃。
6、中国专利cn107227430a公开了一种具有-60℃良好低温韧性的热轧h型钢及其生产方法，含有以下重量百分别的元素：碳0.07～0.15％、硅0.15～0.35％、锰1.00～1.45％、磷≤0.020％、硫≤0.015％、钒0.020～0.060％、铌0.010～0.060％、镍0.10～0.25％、als≥0.015％，余量为铁和不可避免的杂质。与现有技术相比，本专利技术生产的h型钢具有极低的韧脆转变温度和良好低温韧性，且减少了焊接工序和焊后目视检查和焊缝探伤等工序，吨钢可降低成本500元以上。但是此专利采用nb、ni合金体系，最好低温韧性只能达到-60℃。
7、中国专利cn107868910a公开了一种耐低温韧性h型钢及其生产工艺，主要通过合理控制h型钢成分组成，具体成分含有c、si、mn、p、s、nb，结合过程轧制控制，使h型钢能够在-40℃及以下温度高寒地区和低温环境下，具有极低的韧脆转变温度，良好的低温抗冲击性。但是此专利采用nb合金，最好低温韧性为-40℃。
技术实现思路
1、为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种具有-100℃良好低温韧性的q355级热轧h型钢及其生产方法，使用本专利技术方法生产的热轧h型钢产品，低温冲击温度能达到-100℃，且横向冲击韧性表现优良。
2、本专利技术采取的技术方案如下：
3、一种具有-100℃良好低温韧性的q355级热轧h型钢，所述q355级热轧h型钢包括以下重量百分比的化学成分：c：0.07～0.12％，si：0.10～0.30％，mn：1.15～1.55％，p≤0.020％，s≤0.025％，nb：0.005～0.02％，v：0.01～0.05％，ni：0.05～0.25％，其余为fe和杂质元素，其中：0.020％≤nb+v≤0.06％；nb+v+ni≤0.30％。
4、进一步地，
5、a＝-174.87×c+12.32×si+12.99×mn-304.07×p-86.75×s+160.07×nb+22.09×v+18.53×ni+2.1×k1-0.13×k2+0.003×k3+0.52×k4+113.9，a值≥100；其中，k1为
6、1100～1200℃温度区间内粗轧道次压下率，k2为精轧第三道次轧制温度，k3为900～950℃温度区间精轧道次压下率，k4为750～850℃温度区间精轧道次压下率；计算a值时，忽略各参数的单位或百分数，直接取数值进行计算。
7、所述具有-100℃良好低温韧性的q355级热轧h型钢的金相组织为铁素体+珠光体+贝氏体，晶粒度等级为11级。
8、所述具有-100℃良好低温韧性的q355级热轧h型钢的-40～-80℃的纵向冲击功均值大于200j、横向冲击功均值大于150j；-100℃纵向冲击功均值大于100j、横向冲击功均值大于50j。
9、本专利技术还提供了所述具有-100℃良好低温韧性的q355级热轧h型钢的生产方法，所述生产方法包括以下步骤：冶炼→精炼→连铸→加热炉加热→除鳞→粗轧→精轧→空冷。
10、所述加热炉加热步骤中，炉内气氛为弱还原性气氛，经加热炉加热至1200-1250℃，整个加热时间90-130min，确保合金元素充分固溶，同时避免过烧、氧化烧损以及奥氏体晶粒过度粗化，同时避免钢坯在加热炉内弯曲变形。
11、所述除鳞步骤中，除鳞水压为16-25mpa，辊道速度为1-3m/s，以保证坯料表面的氧化铁皮被彻底清除。
12、所述粗轧步骤中，开轧温度控制在1000-1200℃，终轧温度大于980℃，腹板道次压下率控制在50-60％，应变速率为4-6s-1。本阶段处于奥氏体再结晶温度范围内，该温度范围内的道次压下率及应变速率是为了触发该温度范围下奥氏体发生动态再结晶，使得粗轧阶段奥氏体再结晶发生百分比达到50％以上，通过较大的轧制变形和奥氏体的反复再结晶不断细化奥氏体晶粒，使得最终产品晶粒度达到11.0级及以上，满足产品最终的综合力学性能要求度。
13、所述精轧步骤中，万能轧机开轧温度≥950℃，终轧温度控制在≥750℃，其中，万能轧机第三道次进行控温轧制，控温温度为910～950°，在此阶段使奥氏体进一步动态再结晶，细化奥氏体晶粒，轧制温度过高，晶粒本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种具有-100℃良好低温韧性的Q355级热轧H型钢，其特征在于，所述Q355级热轧H型钢包括以下重量百分比的化学成分：C：0.07～0.12％，Si：0.10～0.30％，Mn：1.15～1.55％，P≤0.020％，S≤0.025％，Nb：0.005～0.02％，V：0.01～0.05％，Ni：0.05～0.25％，其余为Fe和杂质元素，其中：0.020％≤Nb+V≤0.06％；Nb+V+Ni≤0.30％。
2.根据权利要求1所述的具有-100℃良好低温韧性的Q355级热轧H型钢，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的具有-100℃良好低温韧性的Q355级热轧H型钢，其特征在于，所述具有-100℃良好低温韧性的Q355级热轧H型钢的金相组织为铁素体+珠光体+贝氏体，晶粒度等级为11级。
4.根据权利要求1所述的具有-100℃良好低温韧性的Q355级热轧H型钢，其特征在于，所述具有-100℃良好低温韧性的Q355级热轧H型钢的-40～-80℃的纵向冲击功均值大于200J、横向冲击功均值大于150J；-100℃纵向冲击功均值大于100J、横
5.如权利要求1-3任意一项所述的具有-100℃良好低温韧性的Q355级热轧H型钢的生产方法，其特征在于，所述生产方法包括以下步骤：冶炼→精炼→连铸→加热炉加热→除鳞→粗轧→精轧→空冷。
6.根据权利要求4所述的生产方法，其特征在于，所述加热炉加热步骤中，炉内气氛为弱还原性气氛，经加热炉加热至1200-1250℃，整个加热时间90-130min。
7.根据权利要求4所述的生产方法，其特征在于，所述除鳞步骤中，除鳞水压为16-25MPa，辊道速度为1-3m/s。
8.根据权利要求4所述的生产方法，其特征在于，所述粗轧步骤中，开轧温度控制在1000-1200℃，终轧温度大于980℃，腹板道次压下率控制在50-60％，应变速率为4-6s-1。
9.根据权利要求4所述的生产方法，其特征在于，所述精轧步骤中，万能轧机开轧温度≥950℃，终轧温度控制在≥750℃，其中，万能轧机第三道次进行控温轧制，控温温度为910～950°。
10.根据权利要求8所述的生产方法，其特征在于，所述精轧步骤中，在900-950℃温度区间，道次压下率控制在10-25％，应变速率为3-5s-1；在750-850℃温度区间，道次压下率控制在15-35％，应变速率为5-7s-1。
...【技术特征摘要】
1.一种具有-100℃良好低温韧性的q355级热轧h型钢，其特征在于，所述q355级热轧h型钢包括以下重量百分比的化学成分：c：0.07～0.12％，si：0.10～0.30％，mn：1.15～1.55％，p≤0.020％，s≤0.025％，nb：0.005～0.02％，v：0.01～0.05％，ni：0.05～0.25％，其余为fe和杂质元素，其中：0.020％≤nb+v≤0.06％；nb+v+ni≤0.30％。
2.根据权利要求1所述的具有-100℃良好低温韧性的q355级热轧h型钢，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的具有-100℃良好低温韧性的q355级热轧h型钢，其特征在于，所述具有-100℃良好低温韧性的q355级热轧h型钢的金相组织为铁素体+珠光体+贝氏体，晶粒度等级为11级。
4.根据权利要求1所述的具有-100℃良好低温韧性的q355级热轧h型钢，其特征在于，所述具有-100℃良好低温韧性的q355级热轧h型钢的-40～-80℃的纵向冲击功均值大于200j、横向冲击功均值大于150j；-100℃纵向冲击功均值大于100j、横向冲击功均值大于50j。
5.如权利要求1-3任意一项所述的具有-1...
【专利技术属性】
技术研发人员：李静，张卫斌，石雷，杨应东，胡春林，邢军，沈千成，澎奎，张丽娜，李彬，梁佳银，蒋进，赵志海，
申请(专利权)人：马鞍山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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