(19)国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号(45)授权公告日(21)申请号1.4(22)申请日2021.07.30(65)同一申请的已公布的文献号申请公布号CN113564480(43)申请公布日2021.10.29(73)专利权人马鞍山钢铁股份有限公司地址243041安徽省马鞍山市雨山区九华西路8号(72)发明人(74)专利代理机构芜湖安汇知识产权代理有限公司34107专利代理师尹婷婷(51)Int.Cl.C22C38/02(2006.01)C22C38/04(2006.01)C22C38/12(2006.01)C22C38/14(2006.01)C22C38/06(2006.01)C22C33/04(2006.01)C21D8/00(2006.01)B21B1/088(2006.01)B21B45/02(2006.01)(56)对比文件CN112410667A,2021.02.26CN111455255A,2020.07.28CN112030074A,2020.12.04JP2017071827A,2017.04.13CN109715842A,2019.05.03审查员(54)发明名称一种具有Z向性能的厚重热轧H型钢及其生产方法(57)摘要本发明公开了一种具有Z向性能的厚重热轧H型钢及其生产方法，所述热轧H型钢包括以下化学成分：C、Si、Mn、Nb、Ti、N、B、Als，余量为铁和不可避免的杂质；所述生产方法包括以下步骤：铁水预处理转炉冶炼吹氩精炼RH异型坯全保护浇注堆垛缓冷轧制轧后空冷；本发明通过合理的成分配比和工艺控制，通过开坯轧制+万能轧制+轧后空冷工艺，利用相变+析出+细晶组合强化的方式，调控第二向粒子析出数量，获得轧后粒状贝氏体含量在10～20％之间，使得翼缘厚度80mm以下重型热轧H型钢具备优良强韧性、Z向性能，Z向性能为65～80％。权利要求书1页说明书8页附图3页CN1135644801.一种具有Z向性能的厚重热轧H型钢，其特征在于，包括以下重量百分比的化学成分：C:0.07～0.13％，Si:0.20～0.35％，Mn:1.20～1.45％，P0.020％，S0.010％，Nb:0.030～0.050％，Ti:0.010～0.020％，N：0.005～0.0080％，B:0.0006～0.0020％，H0.0002％，Als:0.005～0.015％，余量为铁和不可避免的杂质；所述具有Z向性能的厚重热轧H型钢的生产方法，包括以下步骤：铁水预处理转炉冶炼吹氩精炼RH异型坯全保护浇注堆垛缓冷轧制轧后空冷；所述轧制包括开坯轧制和万能轧制；所述开坯轧制步骤中，异型坯在加热炉内加热温度为1200～1250，加热时间为240min；控制翼缘的粗轧温度为1100～1200，翼缘的终轧温度980；保证粗轧段腹板累计变形率61.5％～65％，翼缘累计变形率11～15％；所述万能轧制步骤中，万能轧制总道次为12～17道次，第一阶段轧制道次为1～6道次，第一阶段翼缘的万能开轧温度为980～1100，在5‑5‑6道次翼缘的轧制温度960，此阶段翼缘累计变形率40～45％；所述万能轧制步骤中，第二阶段的轧制道次为7～12、7～13、7～14、7～15、7～16或7～17道次，翼缘的万能开轧温度为940～950；倒数第5～3轧制过程中，翼缘轧制变形量为10～15％，翼缘轧制变形温度为930～940；倒数第2道的轧制变形量为5～10％，且翼缘轧制变形温度为890～920。2.如权利要求1所述的具有Z向性能的厚重热轧H型钢，其特征在于，包括以下重量百分比的化学成分：C:0.07～0.12％，Si:0.20～0.30％，Mn:1.25～1.40％，P0.016％，S.002％，Nb:0.040～0.050％，Ti:0.012～0.018％，N：0.005～0.0060％，B:0.0008～0.0015％，H0.0002％，Als:0.008～0.012％，余量为铁和不可避免的杂质。3.如权利要求1或2所述的具有Z向性能的厚重热轧H型钢，其特征在于，所述具有Z向性能的厚重热轧H型钢的金相组织为粒状贝氏体+珠光体+铁素体一种具有Z向性能的厚重热轧H型钢及其生产方法，其中珠光占比为体25～30％，粒状贝氏体占比为10～20％；晶粒度等级为9.0级。4.如权利要求1或2所述的具有Z向性能的厚重热轧H型钢，其特征在于，所述具有Z向性能的厚重热轧H型钢的屈服强度为390～440Ma，抗拉强度为490～550MPa，Z向性能为65～80％。5.如权利要求1‑4任意一项所述的具有Z向性能的厚重热轧H型钢的生产方法，其特征在于，所述异型坯全保护浇注步骤中，连铸拉速为0.65～0.80m/min，一次冷却结晶水流量为200～250m/h，二次冷却的比水量为0.50～0.55L/kg。6.如权利要求5所述的生产方法，其特征在于，所述堆垛缓冷步骤中，冷却速度为45～55/h。7.如权利要求5所述的生产方法，其特征在于，万能轧制的第二阶段中，控制翼缘与腹板温度差在50～80。8.如权利要求5所述的生产方法，其特征在于，所述轧后空冷步骤中，轧后轧件以0.15～0.30/s的冷却速度冷却至200～300，然后在冷床空冷至室温。CN113564480一种具有Z向性能的厚重热轧H型钢及其生产方法技术领域[0001]本发明属于H型钢技术领域，具体涉及一种具有Z向性能的厚重热轧H型钢及其生产方法。背景技术[0002]随着国内外大型桥梁、高层建筑等建设数量逐年增加，厚重热轧H型钢产品的需求将呈逐年上升的趋势。考虑到大型、高层建筑的建设及使用安全性，对所使用的材料提出了更高的要求，就热轧H型钢而言，不仅要满足其强度要求，还要具有Z向性能。所谓“Z向性能钢”又称抗层状撕裂钢，属于低合金高强度结构钢的一种，此类钢材通常是在某一级低合金高强度结构钢的基础上，经过特殊的冶炼和各种工艺处理，使得厚度方向(Z向)的截面收缩率达到15％以上。按照标准GB/T5313规定，15mm‑400mm厚度的钢材可检测其Z向性能。[0003]然而，对于热轧结构用钢，尤其是厚重热轧H型钢，由于其总压缩比及道次压缩比均受限，变形渗透难以保证；受轧制设备能力及孔型限制，无法实现低温大压下，目前通常采用控温轧制，晶粒细化和组织均匀化效果不佳。目前国内仅能实现翼缘厚度40mm，腹板宽度1000mm的热轧H型钢，且Z向性能在40％左右。[0004]综上原因，导致其Z向性能的提升难度极大，采用现有的炼钢、连铸及轧制工艺已无法确保产品Z向性能满足要求。因此，对于热轧H型钢，特别是厚重H型钢的Z向性能是一大技术难题，迫切需要开发新的技术路线，形成提升厚重热轧H型钢Z向性能的关键技术，同时实现马钢厚重H型钢高性能化和品牌化的创新目标，利用创新技术实现市场占有，创造更大的社会、经济效益。发明内容 [0005] 本发明的目的在于提供一种具有Z向性能的厚重热轧H型钢及其生产方法，实现了 Z向性能良好的翼缘厚度在50mm～80mm厚重热轧H型钢的生产，其厚重热轧H型钢Z向性能大 于50％。 [0006] 为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下： [0007] 一种具有Z向性能的厚重热轧H型钢，包括以下重量百分比的化学成分： C:0.07～ .13％，Si:0.20～0 .35％，Mn:1 .20～1 .45％，P0 .020％，S0 .010％， Nb:0 .030～ 0.050％，Ti:0.010～0.020％，N：0.005～0.0080％，B:0.0006～0.0020％， H0.0002％， Als:0.005～0.015％，余量为铁和不可避免的杂质。 [0008] 所述的具有Z向性能的厚重热轧H型钢，包括以下重量百分比的化学成分： C:0.07 .12％，Si:0.20～0 .30％，Mn:1 .25～1 .40％，P0 .016％，S0 .002％， Nb:0 .040～ 0.050％，Ti:0.012～0.018％，N：0.005～0.0060％，B:0.0008～0.0015％， H0.0002％， Als:0.008～0.012％，余量为铁和不可避免的杂质。 [0009] 本发明化学成分采用C‑Si‑Mn‑Nb‑Ti成分设计思路，考虑生产成本，为了得到足够 细小的本质细晶组织及充足的碳氮化物析出，需严格控制Ti、Nb、Al、P、 S等杂质元素的含 CN113564480 量。各成分含量控制如下：[0010] C：0.07～0.13％，C作为钢中的基本元素，对提高钢的强度起着非常重要的作用， 为了获得较高的强度，同时降低炼钢脱C的难度，下限值设定为0.07％， C含量过高将严重 恶化钢的塑性、韧性及焊接裂纹敏感性指数Pcm，降低H型钢的焊接性，上限设定为0.13％， 优选其含量范围为0.07～0.12％。 [0011] Si：0.20～0.35％，适当含量的Si能起到较强的固溶强化作用，Si还是炼钢过程中 重要的还原和脱氧元素，为了获得较高的强度，下限值设定为0.20％，但Si含量不能太高， 研究表明Si含量过高将加速高温剥层，降低韧性和抗层状撕裂性能，且容易在钢的表面生 成红色的氧化铁皮，影响产品的表面质量，上限值设定为0.35％，优选其含量范围为0.20～ 0.30％。 [0012] Mn：1 .20～1 .45％，Mn作为钢中的强化元素，可以提高钢的强度和淬透性，为了保 证钢的强度，下限值设定为1.20％，但Mn含量不能过高，过高将导致铸坯偏析的可行性显著 增加，对钢的成形性能产生不利影响，上限值设定为1 .45％，优选其含量范围为1 .25～ 1.40％。 [0013] P、S作为杂质元素，会对钢的塑性、韧性和焊接性产生不利影响。其中P 是凝固偏 析元素，容易引起焊接裂纹、韧性降低；S会在凝固偏析形成的中心偏析过程中形成MnS，引 起焊接裂纹、韧性减低还会导致抗层状撕裂，应严格控制，考虑炼钢控制难度，实际生产中 控制P0.020％，S0.010％，优选为P0.016％， S0.002％。 [0014] Nb:0.030～0.050％，Nb作为强碳化物形成元素，与C、N元素形成的Nb(C、 N)弥散 化合物分布在钢的基体中起到析出强化的作用，同时改善韧性。Nb的加入可在轧制过程中 抑制奥氏体再结晶，扩大奥氏体非再结晶温度区间，在随后的低温大压下形成的累积变形 可以使奥氏体晶粒被拉长，在晶界处形成大量的变形带和位错，在随后的相变过程中，提供 大量的形核点，细化晶粒。 [0015] B:0.0008～0.0020％，B作为提高钢的淬透性元素，从而可节省大量昂贵的其它合 金元素，降低钢的成本。作用机制在于在奥氏体转化过程中，铁素体容易在晶界处形核。由 于B吸附在晶界上，填充了缺陷，降低了晶界能位，使新相成核困难，奥氏体稳定性增加，从 而提高了淬透性。为了提高淬透性，下限设定为0.0006％。研究表明当B含量超过一定值后， 淬透性与不含B钢相比，淬透性反而下降，故B的上限设定为0 .0020％，优选其含量范围为 0.0008～0.0015％。 [0016] N：0.005～0.0080％，N(氮)是形成Nb碳化物的形成元素，有助于组织的细粒化和 析出强化的元素，且N是TiN、AlN形成的主要元素，N元素也是控制 TiN、AlN析出的尺寸大小 的关键元素。因此，将N含量的下限设为0.005％，若N含量大于0.008％，则会引起TiN、AlN粒 子粗大，低温韧性降低、连铸表面裂纹以及钢材应变时效。因此，将N含量的上限设为
2024学年贵州省黔东南苗族侗族自治州榕江县科目四模拟考试100题（及答案版）
四川省泸州市江阳区2023-2024科目四模拟考试100题（精品加答案）
