本发明专利技术提供了一种建筑用钢及制造方法。该钢是以Ｃ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｃｕ、Ｎｂ、Ｖ合金元素为主，附加Ｎｉ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｂ、ＲＥ微量元素。通过控制碳当量、合金含量及屈强比，结合先进的控轧空冷工艺，从而获得成份优化，综合性能优良，并同时具有耐高温、抗腐蚀、防地震及易焊接的高性能Ｑ２３５～Ｑ３４５强度系列，以及Ｍｎ－Ｍｏ、Ｃｒ－Ｍｏ－Ｎｂ系列Ｑ２３５级和Ｍｏ－Ｎｂ、Ｃｒ－Ｍｏ－Ｎｂ－Ｃｕ、Ｃｒ－Ｍｏ－Ｎｂ－Ｖ？Ｑ３４５级建筑用钢系列建筑用钢。试验表明，在８７０℃裸钢烧条件下，加载１４２ＫＮ，Ｈ型钢建筑用极限达到３６分钟，满足了国内建筑市场安全防火的建筑结构用材的需求。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于金属材料领域，特别涉及一种建筑用低合金钢及其制造方法。
技术介绍
建筑用钢是近年来开发研制的具有耐高温性能的低合金钢品种，它对于建立自身具有防范火灾效果的结构建筑起决定性作用。据检索，目前国际上开发研制的建筑用钢，如专利号为JP2001049338的日本专利防火可焊耐侯钢，韩国浦项专利号为19980039060的抗拉58Kg建筑用钢所公开的专利，虽然达到了 600°C 1-3小时内屈服强度下降不低于其常温的2/3，甚至达到了 700°C 1-3小时内屈服强度下降不低于其常温的2/3，但其耐60(TC高温的建筑用钢不控制生产工艺和屈服比，合金含量高，造价昂贵，不易于焊接。耐70(TC高温的建筑用钢虽然在生产工艺方面有所控制，但没有控制碳当量和屈强比，造价昂贵，并且属于58kg级建筑用钢，不适应国内建筑用钢的市场。 在国内建筑用钢一般均采用GB700规定的Q235级钢和GB/T1591规定的Q345级钢，该类钢的不足之处在于当温度达到35(TC时即软化，不具备耐高温性能。专利申请号为01133562. 9公开的建筑用钢，虽然达到了 600°C 1-3小时内屈服强度下降不低于其常温的2/3，但是由于钢板轧后需经正火+回火处理，因此导致钢板成本高，价格昂贵，仍不能满足国内建筑结构用钢市场的需求。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种，该钢是通过采用先进的轧制工艺，控制碳当量、合金含量及屈强比，使其成份优化，综合性能优良，并利用工艺控制和建筑用合金配比来实现耐大气腐蚀，且易于焊接的高性能建筑用钢，以满足国内安全防火的建筑结构用材的需求。 本专利技术提供的建筑用钢是以C、Si、Mn、Cr、Mo、Cu、Nb、V合金元素为主，附加Ni、Ti、A1、B、RE微量元素。其化学成份含量(wt%)为C 0. 01-0. 15，SiO. 05-0. 50，Mn 0. 50-1. 20，P《0. 030， S《0. 015， Cr 0. 30-0.60， Mo 0. 20-0.50， CuO. 25-0.50， Nb 0. 01-0. 04， V0. 02-0. 05， Ni《0. 20， Ti《0. 015， Al《0. 045， B《0. 0035， RE (加入量)0. 02-0. 20，其余为Fe。其中各合金元素的主要作用在于 C :为保证建筑用钢可焊，并达到GB700规定的Q235级钢和GB/T1591规定的Q345级钢强度要求，C含量要求0.01X -0. 15% ; Si :为保证建筑用钢可焊及强度要求，Si要求不大于O. 50X，但是Si小于0.05X降低了建筑用钢常规强度，因此，其下限不低于0. 05%。 Mn:Mn含量高于1. 2%不利于焊接，但Mn太低对后部轧制的控制不起作用，故Mn含量控制O. 50% -1. 20%。 P、S为钢中有害元素控制越低越好，通常P、S《0.015%。Cr :Cr是提高钢的高温性能的主要元素，当Cr含量超过0. 30%时，具有耐大气腐3蚀的作用，特别是与Mo配合加入，既提高钢的高温性能，也提高钢的耐盐雾腐蚀的能力。最佳合金配比为0. 40%《Cr+Mo+Nb+V《1. 00%。 Mo :Mo是建筑用钢实现建筑用所必加的元素。当要求在600°C 1-3小时屈服强度不低于其常温的2/3时，Mo含量必须大于0. 20% ;与Cr同时加入时，Mo的上限超过0. 40%无意义。当Mo不与Cr同时加入时，Mo的上限应提高到O. 50%。 Cu :钢中Cu的加入是为了进一步提高钢的强度和耐大气腐蚀能力。Cu的含量超过0. 50%将导致钢材表面产生裂纹；低于0. 25%，耐大气腐蚀效果减低。 Ni :Ni的加入是为了减轻由于加Cu而引起的钢材表面裂纹，同时Ni也具有一定的耐大气腐蚀的能力。其最大含量不超过0.20%为宜。 在建筑用钢生产中，Nb、V、Ti、B、Als、RE至少应两种以上同时加入。其中Nb、V加入量应分别控制在O. 01% -0. 04%和0. 02% -0. 05%，Ti《0. 015，B《0. 0035，A1《0. 045，RE(加入量)O. 02% -0. 20%。 Ceq:对于40mm以下的钢板要求Ceq《0.43%，而对于40mm以上的钢板要求Ceq《0. 45%是考虑到建筑用钢场地施焊的特点而界定的，碳当量按照Ceq =C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15(% )计算。 本专利技术是这样实现的，在制造工艺方面采用控制轧制+控制冷却工艺，将钢坯加热至1100-130(TC进行控制轧制，即在IOO(TC以上，压下量^ 40% ，其余轧制量在930°C以下完成，终轧温度控制在840°C -890°C。控制冷却工艺为16mm以下薄钢板采用热轧空冷工艺；16mm以上厚钢板轧后以4°C /S-20。C /S的速度，从800°C -830。C冷却至650。C，然后空冷。 本专利技术同现有技术相比，具有如下优点 1、按本专利技术提供的建筑用钢形成了 Q235 Q345强度系列，以及Mn-Mo、Cr-Mo-Nb系列Q235级和Mo-Nb、Cr-Mo-Nb-Cu、Cr-Mo-Nb-V系列Q345级建筑用钢，满足了建筑市场多层次要求。 2、本专利技术严格控制了碳当量(Ceq)，焊接性能优良的低价位建筑用钢，能够满足建筑钢结构手工和自动焊接等场地施焊的要求。 3、本专利技术具有良好的综合性能。负温度冲击达到C、D、E级等级质量。Z向性能达到Z35要求。 4、本专利技术提高了钢的建筑用极限。相当于36b型钢的焊接建筑用H型钢梁与Q345钢梁在裸钢烧条件下，加载142KN，建筑用H型钢建筑用极限达到36分钟(870°C )，满足了国家建筑设计防火规范规定的IV级防火达到30分钟的要求。 5、本专利技术附带了耐大气腐蚀性能，通过加入Cr、 Mo、 Cu、 Ni、 RE等能够提高钢的耐大气腐蚀性能的元素，特别是当这些元素复合加入时，更进一步提高耐大气腐蚀性能。 6、本专利技术还具有抗震性能，试验证明，16mm以上钢板屈强比不大于0. 80。制成钢结构，具有吸收地震能量作用，故提高了钢结构的抗震性能。具体实施例方式按照本专利技术提供的配方及制造工艺生产建筑用钢，其化学成分列入表l，相对应的机械性能列入表2。4 表1实施本建筑用钢的化学成分(％ ) <table>table see original document page 5</column></row><table> ※RE按加入量 表2实施本建筑用钢的力学性能<table>table see original document page 5</column></row><table>本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种建筑用钢，是以Ｃ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｃｕ、Ｎｂ、Ｖ合金元素为主，附加Ｎｉ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｂ、ＲＥ微量元素，其化学成分（按重量％）为：Ｃ ０．０１－０．１５，Ｓｉ０．０５－０．５０，Ｍｎ０．５０－１．２０，Ｐ、Ｓ≤０．０１５，Ｃｒ０．３０－０．６０，Ｍｏ０．２０－０．５０，Ｃｕ ０．２５－０．５０，Ｎｂ０．０１－０．０４，Ｖ ０．０２－０．０５，Ｎｉ≤０．２０，Ｔｉ≤０．０１５，Ａｌ≤０．０４５，Ｂ≤０．００３５，ＲＥ（加入量）０．０２－０．２０，其特征在于：采用控制碳当量和合金含量配比来实现成分优化，即钢中的碳当量按Ｃｅｐ＝Ｃ＋Ｍｎ／６＋（Ｃｒ＋Ｍｏ＋Ｖ）／５＋（Ｎｉ＋Ｃｕ）／１５（％）计算公式控制，厚度在４０ｍｍ以下的钢板Ｃｅｐ≤０．４３％；厚度在４０ｍｍ以上的钢板Ｃｅｐ≤０．４５％；合金含量的配比按照０．４％≤Ｃｒ＋Ｍｏ＋Ｎｂ＋Ｖ≤１．００％控制。
【技术特征摘要】
一种建筑用钢，是以C、Si、Mn、Cr、Mo、Cu、Nb、V合金元素为主，附加Ni、Ti、Al、B、RE微量元素，其化学成分(按重量％)为C 0.01-0.15，Si0.05-0.50，Mn0.50-1.20，P、S≤0.015，Cr0.30-0.60，Mo0.20-0.50，Cu 0.25-0.50，Nb0.01-0.04，V 0.02-0.05，Ni≤0.20，Ti≤0.015，Al≤0.045，B≤0.0035，RE(加入量)0.02-0.20，其特征在于采用控制碳当量和合金含量配比来实现成分优化，即钢中的碳当量按Cep＝C+Mn/6+(Cr+M...
【专利技术属性】
技术研发人员：高海虹，
申请(专利权)人：高海虹，
类型：发明
国别省市：21[中国|辽宁]
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