[发明专利]一种450MPa含Nb高强合金钢的制造方法

说明书

本发明公开了一种450MPa含Nb高强合金钢的制造方法，其碳当量CEV＝C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15，t2≤30mm时CEV≤0.47；30mm＜t2≤40mm时CEV≤0.49；t2＞40mm时CEV≤0.49，其中t2为厚度；铸坯的加热温度为1200‑1250℃，保温时间1‑6小时，粗轧温度1000‑1100℃，精轧温度920‑960℃，终轧温度850‑900℃，两段轧制总压下量≥75％。本发明制备的含Nb高强合金钢具有厚壁、高强度、高韧性的特性。

技术领域

本发明属于合金钢新材料加工领域，涉及Nb合金及钒氮合金化设计及钢材热轧工艺，尤其涉及一种450MPa含Nb高强合金钢的制造方法。

背景技术

高强度厚壁H型钢桩主要用于制作多层框架柱、门式钢架柱以及平台柱等，在承受重荷载高大建筑结构中以拼接组合方式形成局部稳定截面，以确保整体高强度、高刚度工程的需要。用其制作的结构主要应用于浅海及沼泽地带的房屋建筑体系、深基坑支护体系等工民建领域。

随着城市建筑施工空间日益狭小，深基坑H型钢支护体系得到迅速发展。建造高楼大厦深基坑设计、施工，对高强度钢桩钢结构的要求也越来越高。

目前国内450MPa级高强度厚规格钢桩主要采用添加钒氮合金来提高钢的强度，其代表成分为：C0.16％-0.20％，Mn1.35％-1.50％，Si0.35％-0.50％，P≤0.015％，S≤0.02％，V0.10％-0.13％，N0.01％-0.02％，其余为Fe和不可避免的杂质。该种成分设计的优点；优点是产品强度性能稳定，生产可操作性强；缺点是钒氮合金成本高，钢材的冲击韧性偏低。

本发明的难点一：强度高、低温韧性高，良好的强韧性匹配。本发明的难点二：厚壁、成品钢桩腹板厚度为15mm-44mm。

发明内容

本发明的目的是提供一种450MPa含Nb高强合金钢的制造方法，制备的含Nb高强合金钢具有厚壁、高强度、高韧性的特性。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

本发明一种450MPa含Nb高强合金钢的制造方法，其成分控制范围按重量百分比的化学成分含量为合：C0.16％-0.20％，Mn1.35％-1.50％，Si0.35％-0.50％，P≤0.015％，S≤0.02％，Nb0.06％-0.065％，V0.04％-0.05％，N0.01％-0.02％，余量为Fe和不可避免的杂质；

碳当量CEV＝C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15，t2≤30mm时CEV≤0.47；30mm＜t2≤40mm时CEV≤0.49；t2＞40mm时CEV≤0.49，其中t2为厚度；

铸坯的加热温度为1200-1250℃，保温时间1-6小时，粗轧温度1000-1100℃，精轧温度920-960℃，终轧温度850-900℃，两段轧制总压下量≥75％。

进一步的，将拟轧制的铸坯放入加热炉，铸坯按重量百分比的化学成分为:C0.17％，Mn1.39％，Si0.42％，P0.008％，S0.012％，Nb0.065％，V0.045％，N0.0177％，余量为Fe和不可避免的杂质；

铸坯厚度为95mm，加热温度1228℃，保温时间1.5小时；将加热好的铸坯送入粗轧机进行轧制，粗轧温度1027℃；粗轧道次压下量为30％，然后将粗轧后的板坯送入精轧机工位进行轧制，精轧温度950℃，终轧温度899℃,精轧的道次压下量为15％；两段轧制总压下量为78.9％；精轧后钢板的厚度为20mm。

进一步的，将拟轧制的铸坯放入加热炉，铸坯按重量百分比的化学成分为:C0.20％，Mn1.49％，Si0.42％，P0.009％，S0.008％，Nb0.065％，V0.05％，N0.0180％，余量为Fe和不可避免的杂质；