System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 同种成分下翼缘屈服强度不同等级的柔性H型钢及其生产方法和应用技术_技高网

同种成分下翼缘屈服强度不同等级的柔性H型钢及其生产方法和应用技术

技术编号:41288851 阅读:10 留言:0更新日期:2024-05-11 09:37
本发明专利技术提供了同种成分下翼缘屈服强度不同等级的柔性H型钢及其生产方法和应用,与现有技术相比,本发明专利技术通过合理经济的化学成分配比,严格地加热温度和加热时间,开坯段大压下破碎铸坯柱状组织和动态再结晶行为,BD段立轧道次翼缘冷却降温轧制,增大变形渗透,进一步细化晶粒,万能段通过合理的道次间压下分配和控温轧制来实现综合力学性能优异的厚度≤40mm、两侧翼缘屈服强度275MPa和235MPa多项柔性不同等级的热轧H型钢,通过该技术方案生产的热轧H型钢,满足对H型钢上下翼缘不同屈服强度和焊接性能的要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于轧钢生产,更具体地说,涉及同种钢铁成分下制备翼缘厚度≤40mm、翼缘屈服强度275mpa和235mpa不同等级柔性h型钢及生产方法和应用。


技术介绍

1、钢结构具有质量轻、美观、施工周期短、绿色环保等优点,在现代建筑工程中被广泛应用于各个领域,如大跨度结构、超高层钢结构建筑、大跨度工业厂房、大型场馆、高架桥和大跨度桥梁。钢结构需要承受竖向和横向两个方向的载荷,用于承受横向载荷和弯矩的构件称为受弯构件。受弯构件在承受弯矩的同时往往还承受着剪力的作用。在钢结构中,一般将受弯构件称为梁。热轧h型钢梁有着优越的力学性能,由于其为双轴对称的截面,所以形心和剪心相互重合,在受到横向载荷作用时能够减小梁的侧向变形,提高梁的整体稳定性,加之相对简单的加工制造工艺,使得热轧h型钢截面在钢结构中应用较多。

2、受弯构件的设计需要保证截面的抗弯刚度和剪切强度,同时还需考虑构件的整体稳定性、受压翼缘的板的局部稳定,以及腹板的局部稳定性等。除此之外,受弯构件还要有足够的刚度,以保证其工作时的变形在可接受的范围之内。

3、h型钢因其结构强度高,同工字钢相比,截面模数大,在承载条件相同时,可节约金属10%~15%;设计风格灵活、丰富,在梁高相同的情况下,钢结构的开间可比混凝土结构的开间大50%,从而使建筑布置更加灵活;结构自重轻,与混凝土结构自重相比轻,结构自重的降低,减少了结构设计内力,可使建筑结构基础处理要求低,施工简便,造价降低等优势被各个行业所青睐。

4、现有技术中,热轧h型钢,其上下翼缘板,一般均设计为相同的截面和厚度。公开日为2013年12月4日、公开号为cn 103422610 a的专利公开了“受压翼缘加强型h型钢或工字钢”,其公开的技术方案,增加加强筋,提高了受压翼缘加强型h型钢或工字钢中受压翼缘板部分的抗屈曲性能和受压刚度。其次,减少了受拉翼缘板的截面,从而减少了受拉翼缘板的功能富余。另外,受压翼缘加强型h型钢或工字钢从整体上体现出了材料的科学性和经济性,弥补了现有受压翼缘板存在的缺陷,使整体的抗拉、抗压、抗剪的功能得到均衡的发挥。该方法主要采用减小下翼缘截面和增加加强筋方式实现抗拉、抗压、抗剪,但是需要增加加强筋,增加成本。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供一种同种成分下翼缘屈服强度不同等级的柔性h型钢及其生产方法,通过成分设计,利用细晶强化、析出强化、相变强化和固溶强化机制,得到综合力学性能优异的翼缘厚度≤40mm、一侧翼缘屈服强度275mpa,另一侧翼缘屈服强度235mpa的柔性不同等级的热轧h型钢。

2、本专利技术还有一个目的在于提供一种同种成分下翼缘屈服强度不同等级的柔性h型钢的应用,用于建筑领域。

3、本专利技术具体技术方案如下:

4、本专利技术提供的同种成分下翼缘屈服强度不同等级的柔性h型钢,所述柔性h型钢的一侧翼缘屈服强度≥275mpa,抗拉强度410mpa~540mpa,延伸≥22%,另一侧翼缘屈服强度≥235mpa,抗拉强度370mpa~500mpa,延伸≥26%。

5、所述柔性h型钢的翼缘屈服强度≥275mpa的翼缘的组织为铁素体+珠光体的复相组织,铁素体晶粒度等级8.0级以上;

6、所述柔性h型钢的翼缘屈服强度≥235mpa的翼缘的组织为铁素体+珠光体的复相组织,铁素体晶粒度7.5级以上;

7、所述同种成分下翼缘屈服强度不同等级的柔性h型钢的翼缘厚度≤40mm;

8、所述h型钢的两侧翼缘尺寸相同;

9、所述同种成分下翼缘屈服强度不同等级的柔性h型钢,包括以下质量百分比成分:

10、c:0.13%~0.20%,si:0.20%~0.35%,mn:1.20%~1.40%,p:≤0.040%,s:≤0.040%,其余为fe及不可避免的杂质。

11、本专利技术严格控制p、s等杂质元素的含量。各成分含量控制如下:

12、c:0.13%~0.20%,c作为钢中的基本元素,对提高钢的强度起着非常重要的作用,为了获得较高的强度,同时降低炼钢脱c的难度,下限值设定为0.13%,c含量过高将严重恶化钢的塑性、韧性及焊接性,上限设定为0.20%。

13、si:0.20%~0.35%,适当含量的si能起到较强的固溶强化作用,si还是炼钢过程中重要的还原和脱氧元素,为了获得较高的强度,下限值设定为0.20%,但si含量不能太高,研究表明si含量过高将加速高温剥层,降低韧性和抗层状撕裂性能,且容易在钢的表面生成红色的氧化铁皮,影响产品的表面质量,上限值设定为0.35%。

14、mn:1.20%~1.40%,mn作为钢中的强化元素,可以提高钢的强度和淬透性,为了保证钢的强度,下限值设定为1.20%,但mn含量不能过高,过高将导致铸坯偏析的可行性显著增加,对钢的成形性能产生不利影响,上限值设定为1.40%。

15、p、s作为杂质元素,会对钢的塑性、韧性和焊接性产生不利影响,应严格控制,考虑炼钢控制难度,实际生产中控制p:≤0.040%,s:≤0.040%。

16、本专利技术提供的同种成分下翼缘屈服强度不同等级的柔性h型钢的生产方法,包括以下工艺流程:

17、转炉冶炼→吹氩精炼→异形坯连铸→坯料加热→bd段立轧道次翼缘冷却降温轧制→万能轧制→空冷。

18、所述转炉冶炼:流钢时间≥3分钟,出钢前期,根据转炉终点碳含量加入增碳剂进行预脱氧;

19、所述吹氩精炼,冶炼过程中底吹惰性气体氩气,清除钢种溶解的气体和悬浮的非金属夹杂物,净化钢水,然后连铸成坯;

20、所述坯料加热,异形坯进入加热炉,经加热炉加热至1180℃~1220℃,在炉时长80min~120min,确保合金元素充分固溶,同时避免过烧以及奥氏体晶粒过度粗化;

21、所述,采用bd段立轧道次翼缘冷却降温轧制进行开坯轧制,具体为:

22、粗轧阶段开轧温度控制在1150℃~1180℃,终轧温度控制在1000℃以上。

23、优选的,翼缘屈服强度≥275mpa的翼缘在粗轧阶段,在1150℃<温度≤1180℃温度区间,道次压下率控制在12%~14%;在1100℃<温度≤1150℃温度区间,道次压下率控制在22%~27%;在1050℃<温度≤1100℃温度区间,道次压下率控制在23%~30%,坯料总的压下率控制在50%以上。

24、优选的,翼缘屈服强度≥235mpa的翼缘在粗轧阶段,在1150℃<温度

25、≤1180℃温度区间,道次压下率控制在12%~20%;在1100℃<温度≤1150℃温度区间,道次压下率控制在18%~30%;在1050℃<温度≤1100℃温度区间,道次压下率控制在20%~25%,坯料总的压下率控制在50%以上。

26、采用bd段立轧道次翼缘冷却降温轧制进行开坯轧制中:

27、在1150℃<温度≤1180℃温度区间,翼缘屈服强度本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.同种成分下翼缘屈服强度不同等级的柔性H型钢,其特征在于,所述柔性H型钢的一侧翼缘屈服强度≥275MPa,抗拉强度410MPa~540MPa,延伸≥22%,另一侧翼缘屈服强度≥235MPa,抗拉强度370MPa~500MPa,延伸≥26%。

2.根据权利要求1所述的同种成分下翼缘屈服强度不同等级的柔性H型钢,其特征在于,所述柔性H型钢的翼缘屈服强度≥275MPa的翼缘的组织为铁素体+珠光体的复相组织,铁素体晶粒度等级8.0级以上;

3.根据权利要求1所述的同种成分下翼缘屈服强度不同等级的柔性H型钢,其特征在于,所述同种成分下翼缘屈服强度不同等级的柔性H型钢,包括以下质量百分比成分:

4.一种权利要求1-3任一项所述同种成分下翼缘屈服强度不同等级的柔性H型钢的生产方法,其特征在于,所述生产方法包括以下工艺流程:

5.根据权利要求4所述的生产方法,其特征在于,所述坯料加热,异形坯进入加热炉,经加热炉加热至1180℃~1220℃,在炉时长80min~120min。

6.根据权利要求4所述的生产方法,其特征在于,BD段立轧道次翼缘冷却降温轧制,开轧温度控制在1150℃~1180℃,终轧温度控制在1000℃以上。

7.根据权利要求4或6所述的生产方法,其特征在于,翼缘屈服强度≥275MPa的翼缘在粗轧阶段,在1150℃<温度≤1180℃温度区间,道次压下率控制在12%~14%;在1100℃<温度≤1150℃温度区间,道次压下率控制在22%~27%;在1050℃<温度≤1100℃温度区间,道次压下率控制在23%~30%,坯料总的压下率控制在50%以上;

8.根据权利要求7所述的生产方法,其特征在于,采用BD段立轧道次翼缘冷却降温轧制进行开坯轧制中:

9.根据权利要求4-8任一项所述的生产方法,其特征在于,粗轧完毕后,热轧H型钢直接进入万能轧机组轧制,翼缘屈服强度≥275MPa的翼缘侧终轧温度控制在930℃以下;翼缘屈服强度≥235MPa的翼缘侧终轧温度控制在950℃以下。

10.根据权利要求4-9任一项所述的生产方法,其特征在于,所述万能轧制,翼缘屈服强度≥275MPa的翼缘在1000℃<温度≤1050℃的温度区间,道次压下率控制在10%~14%,该阶段为两相区轧制,大于10%的变形量可提高强度,而且形成弱的晶体织构且分离现象不明显。在930℃<温度≤1000℃温度区间,道次压下率控制在25%~35%;在930℃以下温度区间,道次压下率控制在12%~15%,该阶段坯料压下率控制在55%以上;

11.根据权利要求10所述的生产方法,其特征在于,所述万能轧制:

12.根据权利要求4-11所述的生产方法,其特征在于,所述万能轧制,翼缘屈服强度≥275MPa的翼缘侧喷嘴全开,水压0.2MPa~0.5MPa,翼缘屈服强度≥235MPa的翼缘侧喷嘴关闭。

13.一种权利要求1-3任一项所述同种成分下翼缘屈服强度不同等级的柔性H型钢的应用,其特征在于,用于建筑领域。

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【技术特征摘要】

1.同种成分下翼缘屈服强度不同等级的柔性h型钢,其特征在于,所述柔性h型钢的一侧翼缘屈服强度≥275mpa,抗拉强度410mpa~540mpa,延伸≥22%,另一侧翼缘屈服强度≥235mpa,抗拉强度370mpa~500mpa,延伸≥26%。

2.根据权利要求1所述的同种成分下翼缘屈服强度不同等级的柔性h型钢,其特征在于,所述柔性h型钢的翼缘屈服强度≥275mpa的翼缘的组织为铁素体+珠光体的复相组织,铁素体晶粒度等级8.0级以上;

3.根据权利要求1所述的同种成分下翼缘屈服强度不同等级的柔性h型钢,其特征在于,所述同种成分下翼缘屈服强度不同等级的柔性h型钢,包括以下质量百分比成分:

4.一种权利要求1-3任一项所述同种成分下翼缘屈服强度不同等级的柔性h型钢的生产方法,其特征在于,所述生产方法包括以下工艺流程:

5.根据权利要求4所述的生产方法,其特征在于,所述坯料加热,异形坯进入加热炉,经加热炉加热至1180℃~1220℃,在炉时长80min~120min。

6.根据权利要求4所述的生产方法,其特征在于,bd段立轧道次翼缘冷却降温轧制,开轧温度控制在1150℃~1180℃,终轧温度控制在1000℃以上。

7.根据权利要求4或6所述的生产方法,其特征在于,翼缘屈服强度≥275mpa的翼缘在粗轧阶段,在1150℃<温度≤1180℃温度区间,道次压下率控制在12%~14%;在1100℃<温度≤1150℃温度区间,道次压下率控制在...

【专利技术属性】
技术研发人员:丁朝晖余洪宇李彬彭林沈千成吴保桥邢军夏勐汪杰赵旭
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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