一種h型鋼及其生產(chǎn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及金屬材料生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種H型鋼及其生產(chǎn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，能源的開采從環(huán)境條件適宜區(qū)域向氣候惡劣的北極區(qū)域轉(zhuǎn)移，由于北極地區(qū)是氣候條件惡劣的高寒地區(qū)，使得在北極等高寒地區(qū)建造或使用的油氣開采裝置必須具有高的耐低溫特性，使用的鋼鐵結(jié)構(gòu)材料必須在_50°C以下的嚴(yán)寒條件下，具有優(yōu)異的低溫沖擊韌性要求。而按照一般H型鋼生產(chǎn)工藝流程生產(chǎn)出的H型鋼，其韌韌脆轉(zhuǎn)變溫度在-10°C左右，如用于高寒地區(qū)和低溫環(huán)境，則在承受動(dòng)載或沖擊時(shí)，容易出現(xiàn)脆斷，造成不必要的損失，用于_50°C及以下環(huán)境的H型鋼，其低溫沖擊功須大于27J。
[0003]中國發(fā)明專利:專利號(hào)200410020627.X，H型鋼軋后控制冷卻方法。雖然生產(chǎn)過程中對(duì)軋制后的H型鋼采用氣霧冷卻方式在冷卻裝置中進(jìn)行冷卻，利用相變強(qiáng)化、析出強(qiáng)化和細(xì)晶強(qiáng)化機(jī)制，得到具有細(xì)小晶粒的H型鋼組織狀態(tài)，但主要是以提高H型鋼的強(qiáng)度，對(duì)低溫韌性方面沒有涉及。
[0004]中國發(fā)明專利:公開(公告)號(hào)CN102051525A，一種低成本Q420qE橋梁用鋼板的生產(chǎn)方法。該專利主要是以連鑄坯為基礎(chǔ)，通過合理的控制軋制和控制冷卻工藝處理，生產(chǎn)10-40mm厚Q420qE鋼板。但該專利的對(duì)象為連鑄板還生產(chǎn)的鋼板，與以異型還生產(chǎn)的H型鋼在工藝上有較大的差異，且主要涉及_40°C低溫沖擊要求。
[0005]中國發(fā)明專利:公開(公告)號(hào)-CN104018073A，一種耐低溫韌性H型鋼及其生產(chǎn)工藝。公開了一種耐低溫韌性H型鋼，其化學(xué)成分質(zhì)量百分含量為:碳0.08?0.13%、硅0.15 ?0.35%、錳 1.25 ?1.45%、磷彡 0.01%、硫彡 0.01%、鈮 0.03 ?0.05%，余量為鐵和雜質(zhì)元素。其軋制工藝參數(shù)為:加熱溫度1230?1250°C、初軋開軋溫度1050?1150°C、精軋開軋溫度940?950°C、精軋終軋溫度780°C?850°C ;冷卻工藝參數(shù)為:軋件以50?100C /s冷卻速度冷卻到580?680°C區(qū)間相變，再回溫至700?750°C，最后H型鋼自然冷卻到室溫。使H型鋼能夠在-40°C及以下溫度高寒地區(qū)和低溫環(huán)境下，具有極低的韌脆轉(zhuǎn)變溫度，良好的低溫抗沖擊性。該專利為鈮微合金化方案，冷卻方案為穿水冷卻。
[0006]中國發(fā)明專利:公開(公告)號(hào)-CN104018074A，一種耐低溫H型鋼及其生產(chǎn)工藝。公開了一種耐低溫H型鋼，其化學(xué)成分質(zhì)量百分含量為:碳0.08?0.13%、硅0.15?0.35%、錳1.25?1.45%、磷彡0.01%、硫彡0.01%、釩0.02?0.05%，余量為鐵和雜質(zhì)元素。其軋制工藝參數(shù)為:加熱溫度1220?1240°C、初軋開軋溫度1050?1150°C、精軋開軋溫度930?950°C、精軋終軋溫度780°C?900°C;冷卻工藝參數(shù)為:軋件以100?150°C /s冷卻速度冷卻到550?650°C區(qū)間相變，再回溫至700?750°C，最后H型鋼自然冷卻到室溫。使H型鋼能夠在-40°C及以下溫度高寒地區(qū)和低溫環(huán)境下，具有極低的韌脆轉(zhuǎn)變溫度，良好的低溫抗沖擊性。該專利為釩微合金化方案，軋后冷卻方案為穿水冷卻，低溫沖擊溫度為-40。。。
[0007]中國發(fā)明專利:公開(公告)號(hào)-CN103938079A，低壓縮比超厚規(guī)格耐低溫型熱軋H型鋼及其生產(chǎn)方法。公開了一種屬于熱軋H型鋼領(lǐng)域的低壓縮比超厚規(guī)格耐低溫型熱軋H型鋼及其生產(chǎn)方法。該H型鋼按重量百分比由以下化學(xué)成分組成:C0.11?0.19%,S1.15 ?0.30 %，Mnl.30 ?1.55 %，P 彡 0.02 %，S ^ 0.008 %, T1.008 ?0.020 %,V0.015?0.055%，其余為Fe及不可避免的雜質(zhì)。該H型鋼的生產(chǎn)方法依次包括轉(zhuǎn)爐或電爐冶煉、LF精煉、異型坯全保護(hù)連鑄、加熱、乳制以及冷卻工序，最終得到翼緣厚為30_以上、壓縮比小于3的表面質(zhì)量良好的低溫?zé)彳圚型鋼，_20°C縱向平均沖擊功為150J以上，其具有廣闊的市場(chǎng)應(yīng)用前景。該專利低溫沖擊溫度為_20°C。
[0008]中國發(fā)明專利:公開(公告)號(hào)-CN103966507A，一種屈服強(qiáng)度275MPa級(jí)特厚耐低溫?zé)彳圚型鋼及其生產(chǎn)方法。公開了一種屈服強(qiáng)度275MPa級(jí)特厚(26mm彡翼緣厚度(35mm)耐低溫?zé)彳圚型鋼及其生產(chǎn)方法。本發(fā)明的屈服強(qiáng)度275MPa級(jí)特厚耐低溫?zé)彳圚型鋼，其化學(xué)成分按重量百分比計(jì)為:C:0.12%?0.17%，S1:0.10%?0.30%，Mn:
0.90%?1.40%, P 彡 0.02%, S 彡 0.015%, V:0.01 ?0.03%, Ti:0.005 ?0.020%，其余為鐵及不可避免的雜質(zhì)。本發(fā)明提供的屈服強(qiáng)度275MPa級(jí)別特厚耐低溫?zé)彳圚型鋼的力學(xué)性能及-20°C縱向沖擊功能夠完全滿足275MPa級(jí)別特厚耐低溫?zé)彳圚型鋼的技術(shù)要求。該專利低溫沖擊溫度為_20°C。
[0009]中國發(fā)明專利:公開(公告)號(hào)-CN103834860A，一種235MPa級(jí)耐低溫?zé)彳圚型鋼及其制備方法。公開了一種235MPa級(jí)耐低溫?zé)彳圚型鋼及其制備方法，所述235MPa級(jí)耐低溫?zé)彳圚型鋼的化學(xué)成分的重量百分?jǐn)?shù)為:C0.08?0.16%, S1.10?0.30%, Mn0.65?
1.20%,P ^ 0.025%,S ^ 0.025%,Nb0.015 ?0.035%,T1.005 ?0.030%，其余為鐵和微量雜質(zhì)。本發(fā)明主要通過降低碳、錳含量，應(yīng)用鈮鈦復(fù)合微合金化工藝，實(shí)現(xiàn)了高終軋溫度條件下235MPa級(jí)耐低溫?zé)彳圚型鋼產(chǎn)品生產(chǎn)，生產(chǎn)得到的耐低溫?zé)彳圚型鋼力學(xué)性能良好，-20°C縱向沖擊功大于206J。該專利低溫沖擊溫度為_20°C。
[0010]中國發(fā)明專利:公開(公告)號(hào)-CN103834861A，一種320MPa級(jí)耐低溫?zé)彳圚型鋼及其制備方法。公開了一種320MPa級(jí)耐低溫?zé)彳圚型鋼及其制備方法，所述320MPa級(jí)耐低溫?zé)彳圚型鋼的化學(xué)成分的重量百分?jǐn)?shù)為:C0.05?0.11%, S1.20?0.35%, Mnl.05?
1.30%,P ^ 0.020%,S ^ 0.015%,Nb0.020 ?0.035%,T1.005 ?0.025%，其余為鐵和微量雜質(zhì)。本發(fā)明主要通過低碳含量，應(yīng)用鈮鈦復(fù)合微合金化工藝，實(shí)現(xiàn)了高終軋溫度條件下320MPa級(jí)耐低溫?zé)彳圚型鋼產(chǎn)品生產(chǎn)，制備得到的耐低溫鋼力學(xué)性能良好，一 30°C縱向沖擊功大于165J。該專利低溫沖擊溫度為_30°C。
[0011]中國發(fā)明專利:公開(公告)號(hào)-CN103540844A，耐低溫H型鋼及其生產(chǎn)方法。公開了一種耐低溫H型鋼及其生產(chǎn)方法。該H型鋼按重量百分比由以下化學(xué)成分組成，C:
0.05 ?0.11%, Si:0.25 ?0.50%, Mn:1.40 ?L 60%, P 彡 0.020%, S^0.010%, Nb:
0.025 ?0.035%, Ti:0.015 ?0.030%, Alt:0.015 ?0.030%，其余為鐵和不可避免的雜質(zhì)。其生產(chǎn)方法包括鐵水預(yù)脫硫步驟、轉(zhuǎn)爐冶煉步驟、LF精煉步驟、方坯連鑄機(jī)連鑄步驟以及軋制步驟。采用夏式V型缺口沖擊試驗(yàn)測(cè)量H型鋼的耐低溫力學(xué)性能，-20°C沖擊能^ 144焦耳，_45°C沖擊能多98焦耳。該專利低溫沖擊溫度為_45°C，為鈮微合金化方案。
[0012]中國發(fā)明專利:公開(公告)號(hào)-CN103484765A，用于鐵路接觸網(wǎng)支柱的厚規(guī)格耐低溫H型鋼及其制備方法。公開了一種用于電氣化鐵路接觸網(wǎng)支柱的厚規(guī)格(翼緣厚度多28mm)耐低溫H型鋼及其制備方法，所述耐低溫H型鋼的化學(xué)成分的重量百分?jǐn)?shù)為:C0.10 ?0.22%、S1.10 ?0.40%、Mn0.5 ?1.1%、P 彡 0.020%,S ( 0.010%,Nb0.02 ?0.05%, T1.003-0.015%，其余為鐵和微量雜質(zhì)。該專利為鈮微合金化方案。
[0013]中國發(fā)明專利:公開(公告)號(hào)-CN102618781B，一種耐低溫結(jié)構(gòu)用熱軋H型鋼及其制備方法。一種耐低溫結(jié)構(gòu)用熱軋H型鋼及其制備方法，所述耐低溫結(jié)構(gòu)用熱軋H型鋼的化學(xué)成分的重量百分?jǐn)?shù)為:C 0.12?0.22%、Si 0.10?0.40%、Mn 1.1?1.50%、P ^ 0.025%, S^0.025%, V 0.01?0.05%，其余為鐵和微量雜質(zhì)。本發(fā)明主要通過降低硫含量，微合金化主要應(yīng)用釩，沒有添加其他的元素，連鑄過程采用浸入式扁平水口全保護(hù)澆鑄。因異型坯連鑄機(jī)的復(fù)雜性，不采用鋁脫氧。因此，本發(fā)明的耐低溫鋼力學(xué)性能良好，-20 °C縱向沖擊功平均90J。該專利為釩微合金化方案，低溫沖擊溫度為-20 °C。
[0014]中國發(fā)明專利:公開(公告)號(hào)-CN102021475B，一種耐低溫結(jié)構(gòu)用熱軋H型鋼的制備方法。一種耐低溫H型鋼及其制備方法，鋼的化學(xué)成分重量百分比％為0.12?0.22，Si 0.10?0.40，Μη 1.1 ?1.50，P 彡 0.025，S 彡 0.025，Nb 0.02 ?0.05 ;其余為鐵和微量雜質(zhì)