[发明专利]一种抗震耐腐蚀高性能H型钢及其加工方法

说明书

技术领域

本发明属于金属材料加工与成型技术领域，具体涉及一种抗震耐腐蚀高性能H型钢及其加工方法。

背景技术

热轧H型钢是一种断面比较经济的钢材，具有优异的力学性能，是节约、高效、环保的钢铁产品，可广泛用于要求承载能力大、稳定性好的大型桥梁、高层建筑、工业厂房、大型电力、水利建设、高速公路以及车辆、船舰承重梁、地铁和立交桥的支柱等多个领域。随着我国经济建设的快速发展，建筑结构用钢，汽车及铁路用钢均出现快速增长趋势，而我国大部分地区地处地震多发地带，地质构造复杂，气候多变，对H型钢的使用提出了更高的要求，随着钢结构建筑的大型化，为保证建筑的安全性和适用型，对建筑的抗震性能提出了更高的要求，云南省特殊的地理环境对抗震H型钢也提出差异化的性能要求，不但要求较高的屈服强度而且断后伸长率和屈强比等抗震指标也有严格的要求，作为钢结构建筑的主要承重构件，热轧H型钢为适应云南省多变复杂的气候环境，同时也应具备良好的耐候性。

现有技术生产420MPa级别的H型钢主要采取冶炼时加入微合金V、Nb，发挥微合金细晶强化和固溶强化特性，轧制则采用万能轧机大压下轧制，细化晶粒提高型钢性能。现有技术生产的H型钢不能满足抗震、耐腐蚀、耐候性以及高强度的要求。为此，研究开发一种抗震耐腐蚀高性能H型钢是解决这一问题的关键。

发明内容

本发明的目的在于提供一种抗震耐腐蚀高性能H型钢及其制备方法。

本发明的第一目的在于提供一种抗震耐腐蚀高性能H型钢，强度高，抗震性能优异，耐腐蚀，耐候性好，综合性能优异；第二目的在于提供一种冶炼、轧制这种抗震耐腐蚀高性能H型钢的加工方法。

本发明的第一目的是这样实现的，所述的H型钢组成按重量百分比计为C 0.10～0.15 wt%、Si 0.25～0.50 wt%、Mn 1.00～1.35 wt%、Ti 0.030~0.050 wt%、Cr  0.10~0.20  wt%、Cu  0.30~0.50 wt%、B  0.0020~0.0040  wt%、S≤0.020 wt% 、P≤0.035 wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物；所述的H型钢通过加热、除鳞、预成型、翼缘外侧选择性冷却、精轧、R角选择性冷却、自然冷却、在线检测、矫直工序制得高度、宽度、腹板厚度、翼缘厚度断面几何尺寸分别为400~294mm×200~175mm×7~8mm×11~13mm的H型钢。

本发明的第二目的是这样实现的，包括钢水冶炼、脱氧合金化、钢水LF炉精炼、钢水浇铸、钢坯加热、钢坯除鳞、预成型、翼缘外侧选择性冷却、精轧、R角选择性冷却、自然冷却、在线检测、矫直工序，其特征是：具体包括下列工序步骤：

A、钢水冶炼：将铁水(化学成分C 4.0-4.5wt%、Si 0.30-0.60wt%、Mn 0.35-0.60wt% 、P 0.100-0.200wt%、S≤0.020wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物)、废钢(化学成分C 0.20-0.40wt%、Si 0.30-0.60 wt%、Mn 0.30-0.60 wt% 、P 0.030-0.045wt%、S 0.025-0.040wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物)及生铁(化学成分C 3.0-4.0wt%、Si 0.50-0.80 wt%、Mn 0.40-0.70 wt% 、P 0.090-0.120wt%、S 0.020-0.045wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物)加入LD转炉中，并按3.4kg/t钢的量同时加入铜板(化学成分Cu 99.3wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物)，之后进行常规顶底复合吹炼，按常规量加入石灰、白云石、菱镁球造渣，控制终点碳含量为0.04～0.07wt%，出钢温度小于1680℃；出钢前向钢包底部加入石灰进行渣洗，石灰的加入量为：4.0kg/t钢；出钢时采用全程底吹氩工艺，氩气流量控制为20～40NL/min；