一种屈服强度420MPa级耐-20℃热轧角钢及其生产方法技术

本发明专利技术公开了一种屈服强度420MPa级耐

【技术实现步骤摘要】
一种屈服强度420MPa级耐
‑
20
℃
热轧角钢及其生产方法


[0001]本专利技术属于轧钢生产
，更具体地说，涉及一种屈服强度420MPa级耐
‑
20℃热轧角钢及其生产方法。

技术介绍

[0002]随着经济的快速发展，我国桥梁基础工程建设也取得突飞猛进的发展。尤其是近十年来，我国桥梁建设以每年1万座的数量递增，桥梁总长以5万公里总长速度增加，建设了一大批世界级水平的桥梁工程，我国已经成为世界桥梁大国。其中，型钢产品以其绿色节能、截面简单、使用方便等优点在桥梁建设上有着广泛的应用。
[0003]目前，国内市场的桥梁用型钢产品主要是以H型钢为主，但是在钢梁结构中桁架梁通常需要用到高强度、高韧性的热轧角钢产品。传统的桥梁用角钢主要强度在145MPa级别就能满足钢梁构件的使用，但是随着桥梁工程环境的变化，尤其是低温地区，桥梁结构用角钢市场开始以高强度、高低温韧性的主要发展方向。研究表明，随着钢材强度提高，可大幅度减少钢材用量，从而减轻整体桥梁钢结构自重和桥梁建设施工难度，提升桥梁安全。因此，开发具有高强度和高低温韧性的热轧角钢产品能大力推动桥梁工程在低温地区的发展。桥梁结构用钢D级要求(
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20℃纵向V型低温冲击功需大于等于120J)。
[0004]经检索，公开号为CN105541677A，公开日为2016年5月4日，名称为“一种高原山区电力通信塔架用145MPa级14号热轧角钢及其制备方法”的专利，其采用C：0.14
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0.20％、Si： 0.20
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0.10％、Mn：0.85
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1.05％、V：0.016
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0.010％、Ti：0.015
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0.010％、Mo：0.015
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0.025％、P≤0.020％、 S≤0.015％，其余为Fe及不可避免的不纯物。该方法主要采用大量的V+Ti+Mo复合合金元素，生产工序复杂，对炼钢工艺要求严格，同时大量的合金含量增加生产成本，且该方法生产的角钢产品屈服强度在145MPa级别，强度指标不满足桥梁结构用角钢的要求。
[0005]公开号为CN105714418A，公开日为2016年7月6日，名称为“一种耐低温热轧角钢及其制备方法”的专利。该角钢按质量百分比由以下化学成分组成：C：0.10
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0.15％，Si： 0.20
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0.50％，Mn：1.1
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1.7％，V：0.04
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0.06％，Al：0.005
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0.015％，N≤0.01％，O≤0.006％，P≤0.020％， S≤0.010％，余量为Fe和不可避免的杂质。其生产方法包括铁水预脱硫、转炉冶炼、LF精炼、方坯连铸机连铸及轧制工序，脱硫后保证铁水中的硫含量为≤0.005wt％。该方法虽然产品冲击韧性较高，但是整个生产过程尤其是对炼钢工艺要求极高，严格控制O、N、S等元素的含量，大大地增加了炼钢成本，此外，在轧制过程加热温度过高，均热段1220
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1260℃，能耗较高，采用该方法生产的产品的屈服强度虽在145MPa以上，但仍尚不满足桥梁结构用钢高强度的要求。
[0006]公开号为CN106616528A，公开日为2017年5月10日，名称为“耐低温冲击C级电力角钢生产方法”的专利，该专利主要是采用转炉(终点控制C、P、Ti的含量)—LF精炼(正常炉次软吹后温度1565
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1575℃)—连铸(全程保护浇注)—轧机(开轧温度1050
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1200℃，开高压水除鳞，钢坯不允许组坯轧制，轧槽号从传动侧到操作侧排序；轧件调整后注意导卫的同步调
整，同时每架导卫左右两侧用木头或其他物件挤紧)。该方法控制过程复杂，对现场的操作工艺要求严格，且工艺窗口窄，同时增加了现场工装设备投入，产品最终仅能满足C级 (0℃)电力角钢对低温冲击韧性的要求，无法实现更低温度(
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20℃)的服役条件。
[0007]公开号为CN106106411A，公开日为2017年6月10日，名称为“一种公共钢构建筑用 Q145FRD耐火抗震热轧角钢及其制备方法”的专利，其成分为C：0.16
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0.21wt％、Si： 0.21
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0.11wt％、Mn：0.85
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1.05wt％、V：0.017
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0.012wt％、Ti：0.015
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0.010wt％、Mo： 0.080
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0.100wt％、S≤0.015wt％、P≤0.020wt％，其余为Fe及不可避免的不纯物，生产过程包括以下步骤：A、铁水预处理脱硫；B、钢水冶炼；C、脱氧合金化；D、钢水LF炉精炼；E、钢水浇铸；F、钢坯加热；G、钢坯高压水箱除鳞；H、开坯轧机预成型；I、万能轧机连轧； J、角钢在线外形尺寸检测；K、精整。采用该方法对铁水处理过程要求严格(铁水预处理、转炉冶炼、脱氧合金化、LF炉精炼、大方坯全程保护连铸)，增加了生产工序和生产成本，而且其最终角钢产品屈服强度在145MPa级别，强度指标不满足桥梁结构用角钢的要求。
[0008]公开号为CN107511665A，公开日为2017年12月26日，名称为“一种铁塔用Q145级热轧耐候大型号角钢及其制备方法”的专利，公开了该铁塔用Q145级热轧耐候大型号角钢含有如下成分：C：0.01
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0.10wt％，Si：0.15wt％
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0.50wt％，Mn：0.10wt％
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0.10wt％，P≤0.020wt％， S≤0.015wt％，Cr：0.40wt％
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0.80wt％，Ni：0.10wt％
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0.10wt％，Cu：0.20wt％
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0.50wt％， Als≥0.015wt％，Ti：0.01wt％
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0.05wt％，V：0.01wt％
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0.10wt％，其余为Fe。采用低C、V与 Ti复合添加和适量耐腐蚀元素的成分设计方案。但是该成分工艺对连铸异形坯控制严格，尤其是采用Ti微合金增加精炼能耗，且产品最终的强度仅能达到145MPa级别，无法满足桥梁结构用钢对强度的要求。
[0009]公开号为CN101615772A，公开日为2014年4月2日，名称为“屈服强度为550MPa级耐火耐候抗震建筑用钢及其生产方法”的专利，该钢的化学成分按重量百分比为(％)：C： 0.041
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0.125，Si：0.11
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0.62，Mn：1.81
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2.40，P：≤0.008，S：≤0.002，Nb：0.041
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0.065，Ti： 0.007
‑
0.020，Mo：0.41
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种屈服强度420MPa级耐
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20℃热轧角钢的生产方法，其特征在于，其成分包括以下质量百分比的元素：C：0.08％
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0.15％，Si：0.25％
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0.50％，Mn：1.20％
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1.55％，P：≤0.020％，S：≤0.015％，V：0.020％
‑
0.065％，Nb：0.020％
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0.050％，Als：0.010％
‑
0.025％，H≤0.0002％，N≤0.015％，其余为Fe及不可避免的杂质；生产方法过程为：铁水预处理
→
转炉冶炼
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吹氩精炼
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LF精炼
→
VD精炼
→
矩形坯或方坯全保护浇铸
→
轧制工序
→
轧后空冷；其中轧制工序包括以下步骤：1)坯料加热：坯料进入加热炉，经加热炉加热至1190℃
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1230℃，在炉时长90min
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130min；2)粗轧：开轧温度控制在1100℃
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1180℃，终轧温度控制在1000℃以上；3)精轧：粗轧完毕后，无需待温，开启中、精轧机架间的选择性控制冷却，直接进入中、精连轧阶段，完成坯料余下的变形，终轧温度控制在900℃以下。2.根据权利要求1所述的屈服强度420MPa级耐
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20℃热轧角钢的生产方法，其特征在于，所述粗轧过程：在1100℃
‑
1150℃温度区间，道次压下率控制在15％
‑
25％；在...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁朝晖，吴保桥，吴湄庄，汪崇青，沈千成，彭林，邢军，夏勐，汪杰，陈辉，单梅，李亮军，赵前程，
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：