專利名稱：一種高強(qiáng)度異型鋼及其加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種建筑用鋼材，特別是一種高強(qiáng)度異型鋼及其加工方法。
背景技術(shù)：
目前，H型鋼按加工工藝分為熱軋與焊接制作兩種，其作為一種多用途 的經(jīng)濟(jì)斷面型材，大部份使用為Q235、Q345鋼，雖在我國(guó)房屋建筑，特別是在鋼結(jié)構(gòu)領(lǐng)域得 到廣泛應(yīng)用，但存在強(qiáng)度低、浪費(fèi)鋼材資源、污染環(huán)境、生產(chǎn)成本較高等缺點(diǎn)。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種高強(qiáng)度異型鋼及其加 工方法，替代現(xiàn)有H型鋼。它具有強(qiáng)度高、節(jié)省鋼材資源、成本低、無污染等優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明目的是這樣實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明由一塊腹板和兩塊焊接在其上下兩端帶有彎折 角的翼板組成，其加工方法為先由鋼廠按化學(xué)成份C 0. 10 0. 5%、Si :0. 1 1. 9%,Mn 0. 1 1. 9%、選擇以上一種或幾種微量合金元素Ni 0. 02 0. 2%、Nb 0. 02 0. 8%、 Cr 0. 02 0. 8%、Ti :0. 02 0. 6%、V 0. 01 0. 及余下為Fe冶煉好鋼坯，也可采 用普通異型鋼所用的鋼坯，加熱軋制成腹板和尺寸與之相匹配的帶有彎折角的翼板，然后 將腹板和翼板運(yùn)輸?shù)胶罄m(xù)加工單位，經(jīng)過牽引裝置牽引傳動(dòng)依次送入加熱爐加熱到850 1100°C，然后經(jīng)筒形淬火裝置進(jìn)行為時(shí)5 60秒鐘淬火，經(jīng)過回火加熱爐加熱到370 720°C回火，冷卻處理到常溫，最后將加工好的兩塊翼板使用高頻焊接機(jī)焊接到腹板板的上 端和下端便可。本產(chǎn)品的屈服強(qiáng)度彡600 1670MPa，金相組織為回火屈氏體或索氏體，晶 粒度達(dá)9級(jí)以上。本發(fā)明的有益效果是(1)本發(fā)明采用熱軋將翼板軋成在截面上帶有的彎折角， 增加了橫截面積和抗壓、抗剪應(yīng)力的能力，承載力比普通的H型鋼增加10 15 %，具有承載 力強(qiáng)、抗震性好的優(yōu)點(diǎn)；(2)本發(fā)明利用加熱爐將翼板進(jìn)行分段式加熱淬火，具有強(qiáng)度高、 可連續(xù)生產(chǎn)性、可滿足不同規(guī)格尺寸的翼板的加熱，保證產(chǎn)品質(zhì)量等優(yōu)點(diǎn)；(3)本發(fā)明的屈 服強(qiáng)度600 1670MPa，傳統(tǒng)的普通型鋼的屈服強(qiáng)度Q234、Q345Mpa高出1 3倍，使用時(shí)可 大幅減少用量，綜合使用成本比Q234、Q345的普通型鋼節(jié)省50%以上；(4)本發(fā)明由兩塊高 強(qiáng)度翼板和一塊高強(qiáng)度腹板焊接而成，焊接方式由高頻焊接機(jī)焊接，保證了強(qiáng)度不損失，可 根據(jù)用戶的需要的尺寸直接加工而成，具有強(qiáng)度高、加工靈活、應(yīng)用簡(jiǎn)單方便、節(jié)省鋼材資 源、降低成本優(yōu)點(diǎn)；(5)采用普通型鋼進(jìn)行熱處理加工方便可行，屈服強(qiáng)度可增加1倍以上；本發(fā)明的腹板及翼板經(jīng)淬火回火處理后，其金相組織為回火屈氏體或索氏體，晶粒度達(dá) 9級(jí)以上。


附圖1是本發(fā)明的加工工藝示意圖，附圖2是本發(fā)明的橫切面結(jié)構(gòu)示 意圖。圖中1代表傳動(dòng)支架、2代表加熱爐、3代表筒形淬火裝置、4代表回火加熱爐、5 代表回火冷卻裝置、6代表牽引裝置、7代表翼板、8代表彎折角、9代表腹板、10代表腹板上 端、11代表腹板下端。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖舉4個(gè)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。例1、如圖2所示，由鋼廠按化學(xué)成份C :0. 11%、Si 0. 25%,Mn:1.8% ；選擇三種 微量合金元素Ni 0. 02%,Nb 0. 045%,Cr 0. 05%和余下為Fe冶煉好鋼坯，并加熱軋制好腹板9和帶有彎折角8的翼板7，同時(shí)，如圖1所示，準(zhǔn)備好牽引裝置6、加熱爐2、回火加熱 爐4、回火冷卻裝置5，并接通電源，環(huán)形淬火裝置3接通高壓水泵；再將腹板9、翼板7運(yùn)輸 到后續(xù)加工場(chǎng)所，經(jīng)過牽引裝置6牽引，由傳動(dòng)支架1作為托架傳動(dòng)，依次送入加熱爐2進(jìn) 行分段式加熱，加熱到855°C，然后通過環(huán)形淬火裝置3進(jìn)行為時(shí)5秒鐘快速淬火，接著經(jīng)過 回火加熱爐4加熱到600°C回火，最后通過回火冷卻裝置5冷卻處理到常溫，這樣便生產(chǎn)出 屈服強(qiáng)度為710MPa的高強(qiáng)度腹板9和高強(qiáng)度翼板7，其內(nèi)部金相組織為晶粒度達(dá)9級(jí)的索 氏體；最后將兩塊高強(qiáng)度翼板7，采用高頻對(duì)焊機(jī)對(duì)焊在腹板9的腹板上端10和腹板下端 11上。例2、如圖2所示，由鋼廠按化學(xué)成份C :0. 25%、Si 0. 8%,Mn 1. 27% ；選擇三種 微量合金元素Ni 0. 1%, Cr 0. 25%, Ti 0. 045%和余下為Fe冶煉好鋼坯，并加熱軋制好 腹板9和帶有彎折角8的翼板7，同時(shí)，如圖1所示，準(zhǔn)備好牽引裝置6、加熱爐2、回火加熱 爐4、回火冷卻裝置5，并接通電源，筒形淬火裝置3接通高壓水泵；再將腹板9、翼板7運(yùn)輸 到后續(xù)加工場(chǎng)所，經(jīng)過牽引裝置6牽引，由傳動(dòng)支架1作為托架傳動(dòng)，依次送入加熱爐2進(jìn) 行分段式加熱，加熱到925°C，然后通過筒形淬火裝置3進(jìn)行為時(shí)5秒鐘快速淬火，接著經(jīng)過 回火加熱爐4加熱到505°C回火，最后通過回火冷卻裝置5冷卻處理到常溫，這樣便生產(chǎn)出 屈服強(qiáng)度為IOlOMpa的高強(qiáng)度腹板9和翼板7，其內(nèi)部金相組織為晶粒度達(dá)9級(jí)的索氏體， 最后將兩塊加工好的高強(qiáng)度翼板7用高頻對(duì)焊機(jī)對(duì)焊在高強(qiáng)度腹板9的腹板上端10和腹 板下端11上。例3、如圖2所示，由鋼廠按化學(xué)成份C :0. 45%、Si :1.8%,Mn:0. 35% ；選擇四種 微量合金元素Ni 0. 2%,Nb 0. 7%,Cr 0. 5%,V 0. 035%和余下為Fe冶煉好鋼坯，并加熱 軋制好腹板9和帶有彎折角8的翼板7，同時(shí)，如圖1所示，準(zhǔn)備好牽引裝置6、加熱爐2、回 火加熱爐4、回火冷卻裝置5，并接通電源，筒形淬火裝置3接通高壓水泵；再將腹板9、翼板 7運(yùn)輸?shù)胶罄m(xù)加工場(chǎng)所，經(jīng)過牽引裝置6牽引，由傳動(dòng)支架1作為托架傳動(dòng)，依次送入加熱爐 2進(jìn)行分段式加熱，加熱到980°C，然后通過筒形淬火裝置3進(jìn)行為時(shí)5秒鐘快速淬火，接著 經(jīng)過回火加熱爐4加熱到405°C回火，最后通過回火冷卻裝置5冷卻處理到常溫，這樣便生 產(chǎn)出屈服強(qiáng)度為1570Mpa的高強(qiáng)度腹板9和翼板7，其內(nèi)部金相組織為晶粒度達(dá)9級(jí)的索氏 體，最后將兩塊加工好的高強(qiáng)度翼板7用高頻對(duì)焊機(jī)對(duì)焊在高強(qiáng)度腹板9的腹板上端10和 腹板下端11上。例4、如圖2所示，將普通型鋼所用的鋼坯加熱軋制好腹板9和帶有彎折角8的翼 板7，同時(shí)，如圖1所示，準(zhǔn)備好牽引裝置6、加熱爐2、回火加熱爐4、回火冷卻裝置5，并接通 電源，筒形淬火裝置3接通高壓水泵；再將腹板9、翼板7運(yùn)輸?shù)胶罄m(xù)加工場(chǎng)所，經(jīng)過牽引裝 置6牽引，由傳動(dòng)支架1作為托架傳動(dòng)，依次送入加熱爐2進(jìn)行分段式加熱，加熱到920°C， 然后通過筒形淬火裝置3進(jìn)行為時(shí)5秒鐘快速淬火，接著經(jīng)過回火加熱爐4加熱到475°C回 火，最后通過回火冷卻裝置5冷卻處理到常溫，這樣便生產(chǎn)出屈服強(qiáng)度為850Mpa的高強(qiáng)度 腹板9和翼板7，其內(nèi)部金相組織為晶粒度達(dá)9級(jí)的索氏體，最后將兩塊加工好的高強(qiáng)度翼 板7用高頻對(duì)焊機(jī)對(duì)焊在高強(qiáng)度腹板9的腹板上端10和腹板下端11上。
權(quán)利要求
一種高強(qiáng)度異型鋼及其加工方法，其特征在于，本發(fā)明由一塊高強(qiáng)度腹板(9)和焊接在其上端(10)和下端(11)上的兩塊帶有彎折角(8)的高強(qiáng)度翼板(7)組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種高強(qiáng)度異型鋼及其加工方法，其特征在于，其加工方法為 由鋼廠按化學(xué)成份C :0. 10 0. 5%、Si :0. 1 1. 9%、Mn :0. 1 1. 9%、選擇以下一種或 幾種微量合金元素Ni 0. 02 0. 2%、Nb 0. 02 0. 8%、Cr 0. 02 0. 8%、Ti 0. 02 0. 6%,V:0. 01 0. 及余下為Fe冶煉好鋼坯，也可采用普通異型鋼使用的鋼坯，加熱軋 制成腹板(9)和兩塊規(guī)格尺寸與之相匹配的帶有彎折角(8)的翼板(7)，然后將腹板(9) 和翼板(7)運(yùn)輸?shù)胶罄m(xù)加工單位，經(jīng)過牽引裝置(6)牽引傳動(dòng)依次送入加熱爐(2)加熱到 850 1100°C，然后經(jīng)筒形淬火裝置(3)進(jìn)行為時(shí)5 60秒鐘的淬火，經(jīng)過回火加熱爐⑷ 加熱到400 600°C回火，冷卻處理到常溫，最后使用高頻焊接機(jī)將加工好的兩塊高強(qiáng)度翼 板(7)焊接到高強(qiáng)度腹板(9)的上端(10)和下端(11)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種高強(qiáng)度異型鋼及其加工方法，其特征在于，使用化學(xué)成份 配方冶煉的鋼坯熱軋的腹板(9)和翼板(7)加工好的高強(qiáng)度異型鋼其屈服強(qiáng)度> 600 1670Mpa，使用普通異型鋼使用的鋼坯生產(chǎn)的腹板(9)和翼板(7)加工的異型鋼屈服強(qiáng)度 彡600 850Mpa，金相組織為回火屈氏體或索氏體，晶粒度均達(dá)到9級(jí)以上。
全文摘要
一種高強(qiáng)度異型鋼及其加工方法由一塊腹板和焊接在其上下兩端的兩塊帶有彎折角的翼板組成，其加工方法為先由鋼廠按化學(xué)成份C0.10～0.50％、Si0.1～1.9％、Mn0.1～1.9％、適宜的微量合金元素及余下為Fe冶煉好鋼坯，也可采用普通異型鋼采用的鋼坯加熱軋制成腹板和尺寸與之相匹配的帶有彎折角的翼板，然后對(duì)腹板和翼板進(jìn)行熱處理加工，最后將加工好的兩塊翼板使用高頻焊接機(jī)焊接到腹板的上端和下端而成。本產(chǎn)品屈服強(qiáng)度≥600～1670Mpa，金相組織為回火屈氏體或索氏體，晶粒度均達(dá)9級(jí)以上，可取代H型鋼廣泛用于房屋建筑，特別是鋼結(jié)構(gòu)等領(lǐng)域。
文檔編號(hào)C22C38/58GK101942614SQ20101026297
公開日2011年1月12日 申請(qǐng)日期2010年8月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月26日
發(fā)明者姚圣法 申請(qǐng)人:姚圣法