一种屈服强度550MPa低合金热轧H型钢轧后冷却方法技术

技术编号:7795945 阅读:199 留言:0更新日期:2012-09-23 22:13
本发明专利技术公开了一种屈服强度550MPa级低合金热轧H型钢轧后冷却方法,屈服强度550MPa级低合金热轧H型钢,按质量百分比计,成分为:C:0.13~0.18,Si:0.30~0.50,Mn:1.40~1.60,P:≤0.025,S:≤0.025,V:0.10~0.12,N:0.010~0.014,Als:0.003~0.030,其余为铁和残余的微量杂质;该H型钢轧制工艺为:铸坯加热炉加热→开坯机轧制→万能轧机轧制→轧后两段式快速冷却;本发明专利技术通过在H型钢热轧后采用两段式快速冷却方法,能在短时间内将具有较高温度的H型钢冷却到适当的温度;该轧后冷却方法能得到具有细小晶粒和复相组织的H型钢组织状态,大幅减少了合金元素的添加量,在满足高强度性能要求的同时,可显著降低生产成本,改善钢的焊接性能,又提高了生产效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及低合金钢领域,具体涉及。
技术介绍
热轧H型钢是一种经济断面型材,具有优良的力学性能和优越的使用性能,主要表现为1)截面模数大,在承载条件相同时,可节约金属10-15%,从而降低造价;2)造型美观,加工方便,它的翼缘内外侧平行,各种不同规格的H型钢可以很方便地组合成许多不同形状和尺寸的构件,联接方便,便于机械加工,能提高生产效率和减轻生产者的劳动强度;3)提高了结构强度,同普通工字钢相比,在截面积或重量大致相同时,其抗弯能力、抗压能力较高。可广泛应用于建筑业、电力、水利、能源、化工、交通运输、石油平台、轻工等领域,国 外已普遍采用H型钢代替普通工字钢。随着全球工业化的进展,在钢铁原燃料日趋紧张,环境压力日趋增大的情况下,工程结构特别是超大跨度、超高层、重载工程结构等需要向轻量化、节约化、功能化方向发展,因而工程结构用热轧H型钢需在保证有足够塑韧性的前提下,大幅提高强度、功能性和安全服役性能,因此对冶金工艺过程和设备控制水平要求很高。目前我国的H型钢生产企业已开发出420MPa、460MPa等级别的H型钢,但都是采用添加合金元素的热轧方法生产,且其合金元素的用量较高,如屈服强度为420MPa级的BS55C热轧H型钢,采用Nb、V复合微合金化,V含量为0. 08 0. 12wt %,Nb含量为0. 040 0.060wt % ;而550MPa级别H型钢尚未开发出来,如也采用该方法生产,其合金元素含量将更高,导致炼钢成本很高;且由于合金元素含量、碳含量等偏高,导致焊接性能恶化 ’另夕卜,为获得较好的冲击韧性,要求很低的终轧温度,这既增大了轧机的负荷和能耗,又降低了生产效率
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足,提供一种大幅度降低合金元素的用量,满足高强度性能要求的屈服强度500MPa级低合金热轧H型钢轧后冷却方法;本专利技术进一步的目的在于提供生产工艺更加简易、节能、高效,低成本的屈服强度500MPa级低合金热轧H型钢轧后冷却方法。为了实现上述目的,本专利技术采用的技术方案为所述屈服强度500MPa级低合金热轧H型钢轧后冷却方法,屈服强度550MPa级低合金热轧H型钢,按质量百分比计(wt% ),成分为C :0. 13 0. 18,Si :0. 30 0. 50,Mn 1.40 I. 60,P :彡 0. 025,S :彡 0. 025,V :0. 10 0. 12,N :0. 010 0. 014,Als :0. 003 0. 030,其余为铁和残余的微量杂质;该H型钢轧制工艺为铸坯加热炉加热一开坯机轧制一万能轧机轧制一轧后两段式快速冷却;具体为铸坯经加热炉加热至1210 1250°C ;开坯机轧制阶段开轧温度1100 1150°C,终轧温度990 1030°C ;万能轧机的开轧温度920 960°C,万能轧机的终轧温度850 900°C;轧后立即采用两段式快速冷却,第一段快速冷却工艺参数为H型钢翼缘及腹板开始冷却时温度840 890°C,冷却结束时温度为640 690°C,冷却速度75 150°C /s ;第一段快速冷却后,立即进行第二段快速冷却,第二段快速冷却工艺参数为H型钢翼缘及腹板开始冷却时温度为640 690°C,冷却结束时温度为500 600°C,冷却速度20 45°C /s ;对铸坯进行两段式快 速冷却时,对H型钢翼缘及腹板采用喷常温水冷却的冷却方式,冷却水通过喷嘴喷到H型钢翼缘及腹板上;实际操作时,根据H型钢规格,在H型钢翼缘及腹板外侧设置一组或多组喷嘴,使用水泵来控制从喷嘴喷出的冷却水压力及流量,进而控制两段式快速冷却时的冷却速度。所述屈服强度550MPa级低合金热轧H型钢轧后冷却方法,采用的技术方案,具有以下优点首先,屈服强度550MPa级低合金热轧H型钢轧后冷却方法,通过在H型钢热轧后采用两段式快速冷却方法,能在较短时间内将具有较高温度的H型钢冷却到适当的温度;该冷却方法利用细晶强化、析出强化和相变强化机制,得到具有细小晶粒和复相组织的H型钢组织状态,大幅减少了合金元素的添加量,可显著降低生产成本;其次,所述屈服强度550MPa级低合金热轧H型钢轧后冷却方法制造的H型钢,表层为细贝氏体组织,心部为多边形铁素体、珠光体、针状铁素体和少量粒状贝氏体的复相组织,该H型钢在不显著降低钢材的冲击韧性和延伸性能的同时,满足高强度性能要求;再其次,所述屈服强度550MPa级低合金热轧H型钢轧后冷却方法制造的H型钢,由于合金元素含量较低,改善了钢的焊接性能;最后,所述屈服强度550MPa级低合金热轧H型钢轧后冷却方法,终轧温度较高,既减小了轧机的负荷和能耗,又提高了生产效率。具体实施例方式下面通过对最优实施例的描述,对本专利技术的具体实施方式作进一步详细的说明。实施例I屈服强度550MPa级低合金热轧H型钢的轧后冷却方法,屈服强度550MPa级低合金热轧H型钢,按质量百分比计(wt% ),成分为C :0. 14,Si :0. 42,Mn :1. 48,P :0. 025,S 0. 018,V :0. 10,N :0. 011,Als :0. 006,其余为铁和残余的微量杂质;该H型钢钢轧制工艺为铸坯加热炉加热一开坯机轧制一万能轧机轧制一轧后两段式快速冷却;具体为铸坯经加热炉加热至1245°C ;开坯机轧制阶段开轧温度1145°C,终轧温度995°C ;万能轧机的开轧温度925°C,终轧温度855°C;轧后立即采用两段式快速水冷却,第一段快速水冷却工艺参数为H型钢翼缘及腹板开始冷却时温度为850°C,冷却结束时温度为665°C,冷却速度80°C /s ;第一段快速水冷却后,立即进行第二段快速水冷却,第二段快速水冷却工艺参数为H型钢翼缘及腹板开始冷却时温度为665°C,冷却结束时温度为545°C,冷却速度 350C /S。H 型钢(规格为 588mmX300mmXl2mmX20mm)性能参数是ReL 为 57OMPa, Rni 为665MPa,A为22%,_20°C纵向冲击吸收能量KV2为155J。实施例2屈服强度550MPa级低合金热轧H型钢轧后冷却方法,屈服强度550MPa级低合金热轧H型钢,按质量百分比计(wt% ),成分为C :0. 18,Si :0. 35,Mn :1. 56,P :0. 021,S 0. 009,V :0. 11,N :0. 013,Als :0. 017,其余为铁和残余的微量杂质;该H型钢钢轧制工艺为铸坯加热炉加热一开坯机轧制一万能轧机轧制一轧后两段式快速冷却;具体为铸坯经加热炉加热至1210°C;开坯机轧制阶段开轧温度1105°C,终轧温度1010°C; 万能轧机的开轧温度935°C,终轧温度880°C ;轧后立即采用两段式快速水冷却,第一段快速水冷却工艺参数为H型钢翼缘及腹板开始冷却时温度为870°C,冷却结束时温度为690°C,冷却速度100°C /s ;第一段快速水冷却后,立即进行第二段快速水冷却,第二段快速水冷却工艺参数为H型钢翼缘及腹板开始冷却时温度为690°C,冷却结束时温度为600°C,冷却速度45°C /s。H 型钢(规格为 600mmX200mmXllmmXl7mm)性能参数是ReL 为 590MPa,Rni 为690MP本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种屈服强度550MPa级低合金热轧H型钢轧后冷却方法,屈服强度550MPa级低合金热轧H型钢,按质量百分比计,成分为C 0. 13 0. 18,Si :0. 30 0. 50,Mn :1. 40 I. 60, P S 0. 025, S S 0. 025, V :0. 10 0. 12,N :0. 010 0. 014, Als :0. 003 0. 030,其余为铁和残余的微量杂质; 该H型钢轧制工艺为铸坯加热炉加热一开坯机轧制一万能轧机轧制一轧后两段式快速冷却;具体为 铸坯经加热炉加热至1210 1250°C ;开坯机轧制阶段开轧温度1100 1150°C,终轧温度990 1030°C;万能轧机的开轧温度920 960°C,万能轧机的终轧温度850 900°C ;轧后立即采用两段式快速冷却,第一段快速冷却工艺参数为H型钢翼缘及腹板开始冷却时温度840 890°C,冷却结束时温度为640 690°C,冷却速度75 150°C /s ;第一段快速冷却后,立即进行第二段快速冷却,第二段快速冷却工艺参数为H型钢翼缘及腹板开始冷却时温度为640 690°C,冷却结束时温度为500 600°C,冷却速度20 45°C /s。2.按照权利要求I所述的屈服强度550MPa级低合金热轧H型钢轧后冷却方法,其 特征在于其中,铸坯经加热炉加热至1210 1230°C ;开坯机轧制阶段开轧温度1100 1135°C,终轧温度990 1010°C;万能轧机的开轧温度920 940°C,终轧温度850 880°C ;...

【专利技术属性】
技术研发人员:汪开忠孙维程鼎张卫斌奚铁
申请(专利权)人:马钢集团控股有限公司马鞍山钢铁股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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