[发明专利]一种屈服强度550MPa级热轧H型钢及生产方法

说明书

本发明涉及一种屈服强度550MPa级热轧H型钢及生产方法。其重量百分比计其化学组分及含量为：C0.05～0.07％，Si0.30～0.40％，Mn1.40～1.55％，P≤0.020％，S≤0.010％，V0.07～0.09％，Nb0.060～0.080％，Mo0.10～0.20％，H≤0.0002％，N≤0.008％，Alt0.020～0.040％，其余为Fe及微量残余元素。生产方法步骤包括坯料加热、开坯轧制、万能轧制、轧后采用控制冷却。本发明生产的H型钢冷弯性能良好、焊接性能优异。

技术领域

本发明属于钢铁生产技术领域，特别涉及一种屈服强度550MPa级热轧H型钢及生产方法。

背景技术

随着国内桥梁向大跨度、轻量化发展，桥梁构件构造多采用钢混组合梁。桥梁钢在使用过程中，不仅要求具有良好的力学性能，而且要求具有优异的焊接性能。热轧H型钢截面模数大、力学性能好、重量轻等优点，正广泛应用于桥梁钢结构构造，且与同类焊接H型钢相比，不仅内部组织性能优越、成本低，而且能够承受更强的动载荷冲击。越来越多的桥梁企业在桥梁结构制造中使用热轧H型钢，以降低整桥的建造成本，因此桥梁结构用热轧H型钢具有广阔的市场前景。

专利公开号为CN102644035B，名称为“一种屈服强度460MPa级高耐候性热轧H型钢轧后冷却方法”的专利文献，公开了一种屈服强度460MPa高耐候性热轧H型钢轧后冷却方法，化学成分按质量百分比计：C：0.06～0.12，Si：0.30～0.60，Mn：0.55～0.75，P：0.010～0.030，S：0.001～0.015，Cu：0.20～0.35，Cr：0.20～0.40，Ni：0.15～0.30，Nb：0.02～0.04，Als：0.003～0.030，其余为铁和残余的微量杂质；该发明通过采用轧后两段式快速冷却方法，使得热轧H型钢得到较快的冷却速率；利用细晶强化、析出强化和相变强化机制，得到表层为单相贝氏体、内部为复相组织具有细小晶粒的H型钢组织状态。该专利成分设计中C的含量上限值超出了最新桥梁结构用钢标准中C含量的要求。另外合金中Cu的含量较高，对钢的焊接性能不利。该专利产品屈服强度在460MPa左右，达不到屈服强度Q550级桥梁结构用热轧H型钢的强度要求。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种屈服强度550MPa级热轧H型钢及生产方法，克服现有桥梁结构用热轧H型钢强度不够，焊接性能不高的缺陷，本发明热轧H型钢中添加V、Nb进行微合金化，在轧制生产过程中采用控制轧制+控制冷却技术，以便提高钢强度和韧性。采用该生产工艺后，钢的铁素体组织得到细化，使得强度和韧度得到明显提高，同时具有优异的焊接性能。

本发明采用的技术方案是：

一种屈服强度550MPa级热轧H型钢，以重量百分比计其化学组分及含量为：C0.05～0.07％，Si0.30～0.40％，Mn1.40～1.55％，P≤0.020％，S≤0.010％，V0.07～0.09％，Nb0.060～0.080％，Mo0.10～0.20％，H≤0.0002％，N≤0.008％，Alt0.020～0.040％，其余为Fe及微量残余元素。

碳含量增加能够屈服点和抗拉强度升高，但是塑性和冲击性能降低；硅能显著提高钢的弹性极限，屈服点和抗拉强度，但硅含量增加，会降低钢的焊接性能。锰是良好的脱氧剂和脱硫剂，能提高钢的韧性，且有较高的强度和硬度，但锰含量增加，会降低焊接性能。磷是有害元素，增加钢的冷脆性，使焊接性能变坏，降低塑性，使冷弯性能变坏。硫是有害元素，使钢产生热脆性，轧制时易造成裂纹，对焊接性能也不利。钼能使钢的晶粒细化，提高淬透性和热强性能，能提高钢的机械性能。微量N能与V、Nb等形成化合物，能提高钢的强度，提高低温韧性和焊接性，增加时效敏感性。铝是钢中常用的脱氧剂。

一种屈服强度550MPa级热轧H型钢的生产方法，步骤包括：

A、坯料加热：异型坯在加热炉内的加热温度1200～1250℃，在炉时间30min～35min；