一种低应变时效敏感性焊接结构用钢及其制备工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种低应变时效敏感性焊接结构用钢，包括如下质量百分比的成分：C 0.08～0.16％，Si 0.20～0.55％，Mn 1.30～1.60％，P≤0.015％，S≤0.015％，Nb 0.030～0.050％，V 0.015～0.035％，Ti 0.01‑0.035％，[N]≤60×10

A low strain aging sensitive welding structural steel and its preparation process

The invention discloses a low strain aging sensitive welding structural steel, which comprises the following components by mass percentage: C 0.08-0.16%, Si 0.20-0.55%, Mn 1.30-1.60%, P \u2264 0.015%, s \u2264 0.015%, Nb 0.030-0.050%, V 0.015-0.035%, Ti 0.01-0.035%, [n] \u2264 60 \u00d7 10

【技术实现步骤摘要】
一种低应变时效敏感性焊接结构用钢及其制备工艺
本专利技术涉及焊接结构工程用钢，尤其涉及一种低应变时效敏感性焊接结构用钢及其制备工艺。
技术介绍
国内应变时效敏感性焊接结构用钢多指板材产品，多采用GB/T4160-2004《钢的应变时效敏感性试验方法》。例如专利号为200780043094.9的中国专利技术专利公开了一种具有优良的抗应变时效性的低屈服比双相钢管线钢，其主要成分C0.05-0.12％，Nb0.005-0.03％，Ti0.005-0.02％，N0.001％-0.01％，Mn0.5-2.0％，V0.01-0.05％，还含有Cu、Cr、Mo、Ni等贵重合金元素，但该钢含有较多的Mo、Cr、Cu、Ni，合金成本高，钢板组织为铁素体和珠光体、马氏体、下贝氏体、粒状贝氏体、上贝氏体、碳化物等多种组成，组织较复杂，对工艺要求极其严格，在大生产中难以控制；且屈强比也较高，钢材抗震性能差。中国专利200780018634.8公开了一种抗应变时效性优异的高强度管线管用钢管和高强度管线管用钢板以及它们的制造方法，其C0.03-0.07％，Si≤0.6％，Mn1.7-2.5％，P≤0.015％，S≤0.003％，Al≤0.1％，Mo≤0.15％，Ti0.005-0.03％，N0.001-0.006％，B0.0006-0.0025％，还含有Ni≤1.5％，Cu≤1.0％，Cr≤1.0％中的一种或两种以上，该专利技术钢的不足之处在于Mn、Mo、Cr、Cu、Ni等贵重合金含量高，另加入了淬透性元素B，冷却速度快，因此其组织以贝氏体和马氏体为主控组织，强度较高，且没有对屈强比予以考虑，与本专利技术钢不同。随着国内H型钢的发展，钢结构从广泛使用的C-Mn钢逐渐过渡到低合金钢。这类钢材在实施冷加工变形后，经过一定时间，将发生自然时效，造成钢材强度和屈强比提高，韧性下降。也就是说，当钢材发生应变时效后，钢材的抗震性能下降，韧脆转变温度提高。在寒冷地带，如果此时发生强烈地震，钢材容易发生冷脆断裂，造成建筑物倒塌。为了避免钢结构发生骤然或意外脆性破坏，所选用的钢材在使用条件下必须具有足够的韧性储备，因此，从钢结构工程的安全和使用寿命方面考虑，应将钢材的应变时效敏感性纳入结构钢H型钢的抗震性能指标。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种低应变时效敏感性焊接结构用钢及其制备工艺，制备的产品具有优异的低温韧性和焊接性能，工序简单，生产成本低，适用于工业生产。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：一种低应变时效敏感性焊接结构用钢，包括如下质量百分比的成分：C0.08～0.16％，Si0.20～0.55％，Mn1.30～1.60％，P≤0.015％，S≤0.015％，Nb0.030～0.050％，V0.015～0.035％，Ti0.01-0.035％，[N]≤60×10-4％，[O]≤25×10-4％，[H]≤1.5×10-4％，其余为Fe和不可避免杂质。进一步的，包括如下质量百分比的成分：C0.12％，Si0.30％，Mn1.49％，P0.018％，S0.008％，Nb0.045％，V0.03％，Ti0.015％，其余为Fe和不可避免的杂质。进一步的，包括如下质量百分比的成分：C0.08％，Si0.20％，Mn1.30％，P0.015％，S0.015％，Nb0.030％，V0.15％，Ti0.01％，其余为Fe和不可避免的杂质。进一步的，包括如下质量百分比的成分：C0.16％，Si0.55％，Mn1.60％，P0.01％，S0.01％，Nb0.050％，V0.35％，Ti0.035％，其余为Fe和不可避免的杂质。一种低应变时效敏感性焊接结构用钢的制备工艺，包括：1)冶炼条件所用原材料及合金料，要符合标准规定要求，铁水预处理，铁水脱硫处理，要求P≤0.120％；2)转炉终点控制目标值：C≥0.06％，P＜0.020％，出钢温度≥1640℃；采用硅锰和锰铁脱氧合金化，有铝终脱氧，出钢挡渣；3)精炼精炼白渣操作，全程按精炼规程进行吹Ar操作，软吹时间大于8分钟，根据转炉钢水成分及温度进行脱硫，成分微调及升温操作；4)连铸钢水过热度：ΔT≤35℃，目标ΔT≤30℃，采用恒拉速操作；5)热轧炼钢厂保证钢坯无表面质量及内部质量后发送至轧钢厂，轧钢厂在铸坯入加热炉前再次进行目测检查，有结疤、裂纹、翘皮的钢坯挑出，轧制开轧温度1150±50℃，BD开坯后，CCS机架(万能轧机)进行轧制，CCS终轧机前终轧温度≤900℃；6)高压水除鳞。与现有技术相比，本专利技术的有益技术效果：现有技术均对N、O、H含量有所限定，N、O、H对钢材的性能有很大影响。综合考虑本专利技术钢的特性，除了对N、O、H的含量进行限定外，还对其总量进行了限定，以进一步改善钢的低温应变时效敏感性，结合特定成分与工艺的紧密结合，生产出一种低成本高强度低应变时效敏感性焊接结构用钢，以满足现代大型桥梁、建筑、船舶、厂矿等重大钢结构工程的需求。本专利技术通过采用铌钒钛复合微合金化成分设计，生产工艺简单，利于推广。本专利技术具有优异的低温应变时效特性、低温韧性以及更优异的综合机械性能本专利技术制造工序简单等优点，在各冶金企业均可实施，广泛适用于要求钢材具有良好抗震性能和优良低温应变时效特性等各种钢结构工程。具体实施方式一种低应变时效敏感性焊接结构用钢，成分控制范围如下：C0.08～0.16，Si0.20～0.55，Mn1.30～1.60，P≤0.015，S≤0.015，Nb0.030～0.050，V0.015～0.035，Ti0.01-0.035，[N]≤60×10-4％，[O]≤25×10-4％，[H]≤1.5×10-4％，其余为Fe和不可避免杂质。生产工艺为转炉-LF精炼-异形坯连铸-VD真空处理-铸坯表面清理-万能轧机轧制H型钢-矫直。1.2碳当量碳当量CEV＝C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15，CEV≤0.45。2力学性能力学性能具体要求见表1。表13规格本专利涉及H150-H1000全断面热轧H型钢。4.1工艺路线炼钢工艺：高炉铁水—铁水预处理—转炉顶底复吹冶炼—LF炉外精炼—VD真空处理—异型坯连铸轧钢工艺：上料—步进加热炉—高压水一次除磷—BD—CCS万能轧制—热锯取样—步进冷床冷却—矫直—外形、表面质量检查—锯切—打包—入库、外发4.2冶炼条件所用原材料及合金料，要符合标准规定要求，铁水预处理，铁水脱硫处理，要求P≤0.120％。4.3转炉终点控制目标值见表3。采用硅锰和锰铁脱氧合金化，有铝终脱氧，出钢挡渣。表3转炉终点控制目标值4.4精炼精炼白渣操作，全程按精炼规程进行吹Ar操作，软吹时间大于8分钟。根据转炉钢水成分及温度进行脱硫，成分本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低应变时效敏感性焊接结构用钢，其特征在于，包括如下质量百分比的成分：C0.08～0.16％，Si 0.20～0.55％，Mn 1.30～1.60％，P≤0.015％，S≤0.015％，Nb 0.030～0.050％，V 0.015～0.035％，Ti 0.01-0.035％，[N]≤60×10

【技术特征摘要】
1.一种低应变时效敏感性焊接结构用钢，其特征在于，包括如下质量百分比的成分：C0.08～0.16％，Si0.20～0.55％，Mn1.30～1.60％，P≤0.015％，S≤0.015％，Nb0.030～0.050％，V0.015～0.035％，Ti0.01-0.035％，[N]≤60×10-4％，[O]≤25×10-4％，[H]≤1.5×10-4％，其余为Fe和不可避免杂质。


2.根据权利要求1所述的低应变时效敏感性焊接结构用钢，其特征在于，包括如下质量百分比的成分：C0.12％，Si0.30％，Mn1.49％，P0.018％，S0.008％，Nb0.045％，V0.03％，Ti0.015％，其余为Fe和不可避免的杂质。


3.根据权利要求1所述的低应变时效敏感性焊接结构用钢，其特征在于，包括如下质量百分比的成分：C0.08％，Si0.20％，Mn1.30％，P0.015％，S0.015％，Nb0.030％，V0.15％，Ti0.01％，其余为Fe和不可避免的杂质。


4.根据权利要求1所述的低应变时效敏感性焊接结构用钢，其特征在于，包括如下质...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯岩青，涛雅，卜向东，宋振东，
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：内蒙;15