一种建筑用钢及其生产方法技术

本发明专利技术公开了一种建筑用钢及其生产方法，钢板化学成分组成及质量百分含量为：C：0.08～0.17%、Si：≤0.40%、P≤0.025%、S≤0.010%、Mn：1.4～2.0%、Mo：0.4～0.65%，Cr：0.19～0.36%，Ni：≤0.8%，其余为Fe和不可避免的杂质元素；生产方法包括加热、轧制、热处理工序，钢板最大厚度60mm。本发明专利技术提供的钢板组织类型为回火贝氏体+回火马氏体+铁素体，钢板屈服强度Rel≥700Mpa、抗拉强度Rm≥950Mpa，A≥17%、屈强比≤0.85，板厚1/2处、

【技术实现步骤摘要】
一种建筑用钢及其生产方法


[0001]本专利技术涉及一种建筑用钢及其生产方法。

技术介绍

[0002]高强钢在国内制造行业中用量逐渐增大，尤其是随钢结构建筑的迅猛发展，部分客户对建筑用钢板的厚度、强韧度、屈强比、焊接性等提出了更高的要求，目前我国还不能批量生产更大强度级别高建用钢，如550Mpa级别以上的钢板，无法满足日益增长的高强、厚板市场需求。
[0003]为了缓解我国结构用高强度钢板的供应紧张问题，彻底扭转建筑用高强度级别钢板无法生产不利局面，本专利技术提供了一种屈服强度700MPa以上，屈强比≤0.85，高冲击韧性的钢板。由于该钢的技术含量高、开发难度大，在国内生产尚属首次，开发该钢种具有以产顶进实现国产化的效应，具有良好的市场前景。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种建筑用钢，所提供的钢板屈服强度700MPa以上，具有均匀、良好的低温韧性和较低的裂纹敏感性，而且最终处理后具有足够的齿面硬度。
[0005]为实现上述目的，本专利技术的技术方案为：一种建筑用钢，钢板化学成分组成及质量百分含量为：C：0.08～0.17%、Si：≤0.40%、P≤0.025%、S≤0.010%、Mn：1.4～2.0%、Mo：0.4～0.65%，Cr：0.19～0.36%，Ni：≤0.8%，其余为Fe和不可避免的杂质元素；。
[0006]本专利技术所述的建筑用钢，钢板厚度范围：20～60mm。
[0007]本专利技术的目的还在于提供一种建筑用钢的生产方法，以实现机械性能、加工性能良好、以及优良焊接性能。
[0008]一种建筑用钢的生产方法，包括加热、轧制、热处理工序，其中热处理工序采用一次亚温淬火+高温回火方式。
[0009]本专利技术所述的一种建筑用钢的生产方法，为了保证钢板的内部质量，钢板采用连铸工艺生产。
[0010]本专利技术所述的一种建筑用钢的生产方法，其中：所述加热工序为：坯料装炉温度为350～400℃，坯料最高加热温度1240℃，均热温度1200～1220℃，均热段保温时间1～2小时。
[0011]本专利技术所述的一种建筑用钢的生产方法，其中：所述轧制工序为：钢板采用II阶段轧制工艺，其中第二阶段开轧温度860～830℃，终轧温度800～760℃，轧制钢板浇水返红温度在650～700℃。
[0012]本专利技术所述的一种建筑用钢的生产方法，其中：所述热处理工序为：淬火温度：850～900℃，保温：1.8～2min/mm；淬火后24小时内回火，回火温度：550～600℃，保温：3～4min/mm。
[0013]C：C在钢中的作用是固溶强化，增加钢板的强度，提高耐磨性。对于建筑用钢，强度和焊接性是关键指标，碳含量不能太高，设计为0.08～0.17%。
[0014]Si：Si可缩小奥氏体相圈，提高钢的淬火温度，降低碳在铁素体中的扩散速度，使回火时析出的碳化物不易聚集，增加钢的回火稳定性，但是Si具有提高屈强比能力，因此含量应尽可能低。
[0015]P、S为有害的杂质元素，在钢中会降低冲击韧性，因此在设计时尽可能的去除，降到一定低范围。
[0016]Mn：Mn可扩大铁碳平衡相圈的奥氏体相区，其稳定奥氏体组织的能力仅次于Ni。Mn能够显著增加钢的淬透性，降低马氏体转变温度和钢的临界冷却速度。Mn和Fe可形成固溶体，提高铁素体和奥氏体的硬度和强度，因此，加入Mn可增加钢的硬度和耐磨性，但若Mn含量太高，会增加钢的回火脆性。对于调质处理的耐磨钢板来说，一方面需增加Mn含量以提高钢板的硬度，另一方面需控制Mn含量以降低钢板的回火脆性。因此，Mn含量范围优选1.4～2.0%。
[0017]Cr：Cr能增加钢的淬透性并有二次硬化作用，提高淬透性，使钢经淬火回火后具有较好的综合力学性能，有良好的回火稳定性，推迟铁素体向奥氏体转变，对屈强比有利。Cr含量范围优选0.19～0.36%。
[0018]Mo：Mo在钢中能提高淬透性和热强性，防止回火脆性，推迟先共析铁素体转变，促进针状铁素体和贝氏体的形成，提高低合金钢的强韧性；Mo可提高微合金元素（Nb、V、Ti）在奥氏体中的固溶度，延迟微合金碳氮化物的沉淀析出，将使更多的微合金元素得以保留至较低温度下从铁素体中析出，从而可以产生更大的沉淀强化作用。Mo能够溶入铁素体中析出的微合金碳氮化物的晶格中，形成（M，Mo）（C，N）（M为微合金元素），不仅提高析出相体积分数，而且显著细化微合金析出物尺寸，从而增强沉淀强化效果。因此，Mo含量范围优选0.4～0.65%。
[0019]Ni：Ni的晶格常数与γ-铁相近，所以可成连续固溶体。这就有利于提高钢的淬硬性，Ni可降低临界点并增加奥氏体的稳定性。同时，Ni可以强化晶界能力，与Al形成Ni-Al，降低钢的脆性转变温度，即可提高钢的低温韧性。但是Ni属于贵金属元素，只要少量增加即可。优选Ni限制上限，即数值为≤0.8%本专利技术采用较低合金含量化学成分设计，严格热处理工序，钢板经特殊的调质处理后，不仅强度、延伸率高，表面硬度低，还有一定韧性，使得钢板能够在极端天气下使用。
[0020]经检测本专利技术的钢板的力学性能达到下列要求：钢板组织类型为回火贝氏体+回火马氏体+铁素体，钢板屈服强度Rel≥700Mpa、抗拉强度Rm≥950Mpa，A≥17%、屈强比≤0.85，板厚1/2处、-40℃横向冲击韧性在200J以上。
[0021]本专利技术提供的钢板具有均匀、良好的低温韧性和较低的裂纹敏感性求，而且最终处理后具有足够的齿面硬度，具有更细小的组织结构和更佳的加工型，且生产成本低；最大厚度规格60mm，可满足客户的市场用量。
附图说明
[0022]图1为实施例1钢板组织图（100X）。
[0023]图2为实施例2钢板组织图（100X）。
[0024]图3为实施例3钢板组织图（100X）。
[0025]图4为实施例4钢板组织图（100X）。
[0026]图5为实施例5钢板组织图（100X）。
[0027]图6为实施例6钢板组织图（100X）。
[0028]图7为实施例7钢板组织图（100X）。
[0029]图8为实施例8钢板组织图（100X）。
具体实施方式
[0030]实施例1本实施例钢板厚度为20mm，其化学成分组成及质量百分含量为：C：0.08%，Si：0.20%，P：0.025%，S：0.008%、Mn：1.45%，Mo：0.42%，Cr：0.19%，Ni：0.19%，其余为Fe和不可避免的杂质元素。
[0031]本实施例钢板的生产方法包括加热、轧制以及热处理工序，具体如下：（1）坯料加热工序：坯料装炉温度为352℃，坯料最高加热温度1240℃，均热温度1200℃，均热段保温时间1小时。
[0032]（2）轧制工序：钢板采用II阶段轧制工艺，其中第二阶段开轧温度860℃，终轧温度810℃，轧制钢板浇水返红温度在700℃。
[0033]（4）钢板热处理工艺：本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种建筑用钢，其特征在于：所述钢板化学成分组成及质量百分含量为：C：0.08～0.17%、Si：≤0.40%、P≤0.025%、S≤0.010%、Mn：1.4～2.0%、Mo：0.4～0.65%，Cr：0.19～0.36%，Ni：≤0.8%，其余为Fe和不可避免的杂质元素。2.根据权利要求1所述的一种建筑用钢，其特征在于：钢板厚度范围：20～60mm。3.根据权利要求1所述的一种建筑用钢，其特征在于：所述钢板组织类型为回火贝氏体+回火马氏体+铁素体，钢板屈服强度Rel≥700Mpa、抗拉强度Rm≥950Mpa，A≥17%、屈强比≤0.85，板厚1/2处、-40℃横向冲击韧性在200J以上。4.根据权利要求1所述的一种建筑用钢的生产方法，其特征在于：所述生产方法包括加热、...

【专利技术属性】
技术研发人员：李建朝，李杰，刘丹，赵国昌，龙杰，刘生，袁平，付振坡，付冬阳，赵晓辉，师帅，
申请(专利权)人：舞阳钢铁有限责任公司，
类型：发明
国别省市：