[发明专利]一种高强度建筑结构用抗震耐火耐候钢板及制备方法

说明书

本发明的一种高强度建筑结构用抗震耐火耐候钢板及制备方法，包括组分及重量百分比含量为：C：0.03％～0.07％，Mn：0.5％～0.9％，Si：0.10％～0.14％，Nb：0.015％～0.030％，Ti：0.010％～0.015％，Cr：0.10％～0.30％，B：0.001％～0.003％，Cu：0.25％～0.30％，Mo：0.25％～0.40％，Ni：0.45％～0.55％，P≤0.025％，S≤0.015％，其余为Fe及杂质。生产工艺为：炼钢‑精炼‑连铸‑钢坯加热‑两阶段控制轧制‑控制冷却‑缓冷‑成品，成品屈服强度490‑542MPa，抗拉强度635‑705MPa，屈强比0.73‑0.79，延伸率18.5‑22.0％；‑20℃条件下冲击功105‑180J，‑40℃条件下冲击功90‑160J；DNH系数6.00‑6.12％，同时满足抗震、耐候、耐火的要求且性能优良。

技术领域：

本发明属于低合金高强度建筑钢技术领域，具体涉及一种高强度建筑结构用抗震耐火耐候钢板及制备方法。

背景技术：

建筑钢结构的高速发展给钢铁制造业带来很大机遇，但随着设计要求的提高和钢结构制造技术的进步，对建筑钢板的性能要求也在不断提高，除钢板强韧性基本要求之外，对特殊性能的要求也日益增多，即对钢板抗震性(低屈强比)、抗大线能量焊接、耐火性及耐候性等方面有更大的要求。

保证建筑结构用钢的高强度，可以减少钢结构建筑的用钢量，降低钢结构部件的加工量和焊接量，降低建筑成本，提高建筑的可使用空间。保证建筑结构用钢的抗震性能、耐火性能及耐候性能，一方面可以增强建筑物在面临地震及火灾等自然灾害时的使用安全，避免发生建筑物坍塌等危险，同时可以更好地防止大气等对钢板的腐蚀，延长建筑用钢板的使用寿命，同时减少防火及耐蚀涂料的用量，节约资源，保护环境。

鞍钢公开的一种专利申请号为201110179940.8的低成本490MPa级建筑结构用耐火钢板及其制造方法，其化学成分为：C：0.03％～0.09％、Si：0.10％～0.38％、Mn：0.55％～1.50％、Nb：0.011％～0.039％、Ti：0.012％～0.050％、Als：0.007％～0.045％、Cr：0.12％～0.49％、Cu：0.10％～0.40％，B：0.0008％～0.0020％，余量为Fe及不可避免的杂质，钢中的杂质元素控制在P≤0.016％，S≤0.006％，[N]≤0.0040％，[O]≤0.0030％。生产工艺流程为：炼钢-精炼-连铸-钢坯加热-两阶段控制轧制-控制冷却-保温自回火-成品，轧制工艺为两阶段控制轧制，终冷温度控制为650～420℃并快速堆垛缓冷保温。该发明钢板具有良好的耐火性能，且纵向低温冲击韧性良好，可满足寒冷地区建筑行业的施工需求，钢板塑性较好，且屈强比≤0.8，可保证良好的抗震性能，同时化学成分简单，除基本元素外，只适量添加B、Ti、Cu、Cr和Nb等，不含Mo元素，成本较低。该文献涉及钢种强度为490MPa，并不具有良好的耐腐蚀性能，且Ti元素上限含量也超过我国现行建筑钢专用标准GB/T 19879《建筑结构用钢板》要求的Ti≤0.03％。

宝钢公开的一种专利申请号为200910048288.9的高性能耐候建筑结构用钢及其制造方法，其成分重量百分比为：C：0.060％～0.090％、Si≤0.30％、Mn：1.00％～1.40％、P≤0.015％、S≤0.003％、Als：0.035％～0.065％、Cu：0.25％～0.40％、Ni：0.15％～0.40％、Cr：0.40％～0.70％、Ti：0.007％～0.013％、Nb：0.015％～0.030％、V：0.030％～0.060％、N≤0.0045％、Ca：0.001％～0.005％，其余为Fe和不可避免的夹杂。该发明采用热机械处理工艺(TMCP)，获得优良强韧性、强塑性匹配、低屈强比、耐大气腐蚀性、优良焊接性及抗疲劳性能的耐侯钢板，特别适宜于用做无涂装高层建筑结构、桥梁结构，并且能够实现低成本稳定批量工业化生产，但是该发明所加元素较多，且轧制过程中经过三个阶段的轧制工艺，增加了生产成本及制造成本，该发明不具备良好的耐火性能。