[发明专利]屈服强度160MPa级抗震建筑钢及其生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及建筑用钢，具体地指一种屈服强度160MPa级抗震建 筑钢及其生产方法。

背景技术

随着钢结构建筑事业的发展，提高钢结构的抗震性能成为保证 建筑安全的必要措施之一。在钢结构建筑耐震设计中，可以通过钢 结构塑性变形来吸收地震产生的能量，这就要求建筑用钢材有较低 的屈服强度、较好的塑性变形能力和良好的伸长率。

本发明之前，日本NIPPON STEEL CORP申请的专利 (JP20060113479)“LOW YIELD POINT STEEL FOR DAMPER AND ITS PRODUCTION METHOD”，公开了一种用于制作抗震消能阻尼 器低屈服点钢，屈服强度为150～250MPa，其化学成分的重量百分比 为：C：0.001～0.050、Si≤0.80、Mn：0.1～2.0、P≤0.020、S≤0.015、 Nb：0.01～0.60且其含量是C含量的8倍、Al≤0.060、N≤0.006， 另外根据需要还可以含有Ti/V/B/Ni/Cu/Cr/Mo/Ca/RE中的一种或多 种。该专利钢种有效的降低了钢材的屈服强度，能较好适应建筑抗 震性能的需要，但是其化学成分较为复杂，合金元素含量高，生产 合金化成本偏高。另外，日本KAWASAKI STEEL CO.申请的专利 (JP19820200048)“MANUFACTURE OF STEEL SHEET FOR WORKING BY CONTINUOUS CASTING AND DIRECT HOT ROLLING”，公开了一种具有低屈服强度、高延伸率等优良性能的钢 板，其化学成分重量百分比为：C≤0.015、S≤0.030、O≤0.08、 RE/Ca/Ti/Mg中的一种或两种以上(元素的重量百分合计含量为 0.002～0.040)，余量为铁或其他不可避免的杂质。文中具体给出了添 加有Mg的钢板，其化学成分为：C：0.008％、Si：0.20％、Mn：0.31％、 P：0.02％、S：0.03％、N：0.0017％、O：0.008％、Al：0.001％、RE： 0.020％、Mg：0.010％、B：0.0024％，热轧后屈服强度为140MPa， 冷轧后屈服强度为190MPa。该发明的成分、工艺主要针对冷轧薄钢 板实施，因而不能满足大型建筑结构的需要，且其Mg元素也仅是以 夹杂物变性的目的加入，钢板杂质含量偏高，其耐候性和焊接性能 都不高。

发明内容

本发明的目的就是要提供一种屈服强度160MPa级抗震建筑钢 及其生产方法。该钢具有屈服强度低、延伸率高、抗冲击性能优良 的特点，并且其生产工艺流程简单、生产成本低。

为实现上述目的，本发明所设计的屈服强度160MPa级抗震建筑 钢，其化学成分按重量百分数计为：C：0.002～0.005、Si≤0.03、Mn： 0.10～0.50、P≤0.010、S≤0.005、Mg：0.002～0.007、Ti：0.020～0.070、 Nb：0.010～0.030、N：0.001～0.003、Al≤0.050，其余为Fe及不可避 免的夹杂。

本发明屈服强度160MPa级抗震建筑钢的生产方法，按通常超纯 净钢工艺进行生产，包括铁水脱硫、转炉吹炼、真空处理、连铸、 热轧、冷却处理的步骤，其特殊之处在于：

所述真空处理步骤中，添加Mg合金进行合金化处理，使钢中组 分满足所述重量百分比的要求；

所述热轧步骤中，钢坯加热温度控制在1200～1230℃，加热速率 控制在8～14min/cm，开轧温度控制在1100～1200℃，控轧末三道累 计压下率30～50％，终轧温度控制在850～890℃。

进一步地，所述冷却处理步骤之后还设有退火处理步骤，退火 温度控制在780～830℃，保温时间控制在(30～40)min+板厚(mm) ×1min/mm，退火完毕后再重复冷却处理的步骤。

更进一步地，所述冷却处理步骤中，采用加防护罩冷却或堆垛 冷却的方式缓慢冷却至室温。

以下就本发明屈服强度160MPa级抗震建筑钢的化学成分及其 生产方法进行分析说明：