[发明专利]一种屈服强度460MPa级热轧高韧性耐低温H型钢及其制备方法

说明书

本发明属于冶金技术领域，具体地，本发明涉及一种屈服强度460MPa级热轧高韧性耐低温H型钢及其制备方法。本发明的屈服强度460MPa级高韧性耐低温H型钢，其化学成分组成按重量百分比为：C：0.03％～0.07％，Si≤0.3％，Mn：1.20％～1.40％，Nb:0.015％～0.030％，V：0.10％～0.15％，Ti：0.015％～0.025％，Ni：0.25％～0.45％，Cr：0.30％～0.50％，Als：0.01％～0.06％，N：0.010％～0.023％，P≤0.015％，S≤0.010％，O≤0.004％，其余为Fe和不可避免杂质。本发明的采用含N复合微合金化成分设计，从而在普通热轧H型钢轧机上实现460MPa级别以上强度的同时，获得较高的强韧性。本发明的H型钢产品其力学性能良好，屈服强度≥460MPa，抗拉强度≥600MPa，延伸率≥18％；‑40℃纵向冲击功≥100J，适合极低温度条件地区使用。

技术领域

本发明属于冶金技术领域，具体地，本发明涉及一种屈服强度460MPa级热轧高韧性耐低温H型钢及其制备方法。

背景技术

随着能源开采向极寒等复杂区域发展，迫切需要综合性能更高的热轧H型钢替代目前低级别H型钢，在减轻重量的同时，保证具有较高的可靠性。同时为适应极寒等复杂地区服役环境，对钢材的低温冲击韧性，焊接性能，抗层状撕裂性能等提出了更高的要求，更高强度级别的热轧H钢需求逐渐增加。

目前我国的热轧H型钢生产企业已陆续开发出屈服强度345MPa以上不同级别的H型钢，一般采用复合微合金化配合热轧方法生产。不同企业根据装备水平制备出不同级别和不同综合性能的产品。

申请号CN201310200230.8的专利申请公开了一种屈服强度450MPa级含钒耐候热轧H型钢的轧制工艺，该含钒耐候热轧H型钢成分配比为(wt％)：C：0.09～0.11，Si：0.45～0.52，Mn：1.25～1.38，P：0.015～0.022，S：0.008～0.014，Cu：0.27～0.33，Cr：0.35～0.42，Ni：0.25～0.32，V：0.073～0.087，A1_(s)：0.010～0.025，其余为铁和残余的微量杂质；该含钒耐候热轧H型钢在轧后采用两段式快速冷却处理实现屈服强度450MPa的目标，对轧后冷却设备具有特殊要求。

申请号CN201510044714.7的专利申请涉及一种耐低温热轧H型钢及其制备方法，所述的热轧H型钢化学成分为(wt％)：C:0.07～0.10％、Si:0.2～0.4％、Mn:1.30～1.60％、P≤0.020％、S≤0.015％、V:0.015～0.070％、Ti:0.010～0.030％，余量为Fe和不可避免的杂质。生产方法包括转炉冶炼、LF精炼、连铸、轧制等。本发明制备的H型钢的组织为多边形铁素体和珠光体组织，屈服强度为350～450MPa。该专利轧制工艺采用常规方法，化学成分设计使得其轧后屈服强度接近450MPa。

上述两种高强H型钢及制备技术均采用微合金化配合不同冷却的方式，具有较高强度的同时保证一定的低温冲击韧性。一方面对冷却设备要求较高，另一方面采用普通设备轧制，强度不能实现更大的提高。

发明内容

本发明的目的在于，为了满足极寒等复杂环境下海洋工程用高强、高韧钢的需求，设计发明一种屈服强度460MPa级热轧高韧性耐低温H型钢及其制备方法，该H型钢特别适合极低温度条件地区(海洋工程)具有较高强韧性要求的支撑结构件制作使用。

本发明的技术方案如下：