專利名稱：一種抗拉強度580MPa級低屈強比熱軋窄中板及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于軋鋼技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種抗拉強度580MPa級低屈強比熱軋窄中板及制備方法。
背景技術(shù)：
鋼結(jié)構(gòu)建筑自上世紀興起以來，因具有多方面的優(yōu)勢，用其代替鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，已經(jīng)成為高層建筑的發(fā)展趨勢。在日本阪神大地震中，鋼結(jié)構(gòu)建筑在地震中的受損率遠低于混凝土結(jié)構(gòu)建筑，鋼結(jié)構(gòu)的抗震性能得到了充分的體現(xiàn)。鋼結(jié)構(gòu)建筑之所以具有好的抗震性能是由于鋼具有加工硬化的能力，屈強比是衡量鋼的加工硬化能力的一個重要參數(shù)，歐洲建筑鋼要求屈強比小于0. 91，而日本要求建筑鋼屈強比小于0. 80。另外，隨著建筑結(jié)構(gòu)向高層化和大跨距發(fā)展，建筑結(jié)構(gòu)須使用高強度鋼材，以減輕結(jié)構(gòu)重量，降低建造成本， 減少鋼結(jié)構(gòu)用材的厚度，提高其可靠性。熱軋窄中板，通常指寬度規(guī)格小于650mm，厚度小于25mm的熱軋鋼板，是鋼材的一種新規(guī)格，為適應(yīng)鋼結(jié)構(gòu)制做，在翼緣板和中板的基礎(chǔ)上生產(chǎn)的新產(chǎn)品，是規(guī)格同于翼緣板，材質(zhì)同于中板的新型建筑材料，窄中板產(chǎn)品板型、平直度、兩側(cè)面垂直度好，材料不用切害I]，利用率高。但是目前的窄中板的成分主要是普通的C-Mn系鋼，并采用單機軋制工藝制備，盡管滿足了鋼構(gòu)的輕量化需求，但是其強度普遍不高，屈強比也無法滿足建筑用抗震鋼構(gòu)材料的要求。

發(fā)明內(nèi)容
針對建筑結(jié)構(gòu)用鋼的高強度及抗震所需低屈強比的要求，本發(fā)明提供一種抗拉強度580MPa級低屈強比熱軋窄中板及制備方法，本發(fā)明采用C-Mn-Si-Cr-Ti系鋼成分設(shè)計，應(yīng)用控軋控冷工藝，得到抗拉強度580MPa級，屈強比小于0. 65的熱軋窄中板。本發(fā)明的抗拉強度580MPa級低屈強比熱軋窄中板，其化學(xué)成分按質(zhì)量百分數(shù)為:0. 05 0. 08%C、0. 20 -0. 40%Si、l. 30 1. 60%Mn、0. 2 0. 3%Cr、0. 005 0. 015%Ti,余量為Fe ;其微觀組織為鐵素體與貝氏體組織，其中鐵素體體積分數(shù)為50飛0%，貝氏體體積分數(shù)40 50% ;屈服強度Rel為340 380MPa，抗拉強度Rm為58(T650MPa，斷后總伸長率A為25 30%，屈強比(Rel/Rm)在0. 55 0. 65之間；厚度為5 14mm，寬度為400 600臟。本發(fā)明的抗拉強度580MPa級低屈強比熱軋窄中板的制備方法，具體按照以下步驟進行
(1)將厚度為15(Tl80mm，寬度40(T600mm，化學(xué)成分按質(zhì)量百分數(shù)為0.05 0. 08%C、
0.20 -0. 40%Si、l. 30 1. 60%Mn,0. 2 0. 3%Cr,0. 005 0. 015%Ti，余量為 Fe 的連鑄坯，于加熱爐加熱至122(Tl250°C，最終出爐溫度為110(Tll50°C ；
(2)在兩輥可逆式粗軋機上對加熱后的連鑄坯進行熱軋粗軋，開軋溫度105(ni30°C，得到中間坯，然后在5機架精軋機組對中間坯進行精軋，精軋的開軋溫度92(T950°C，終軋溫度82(T840°C，其中精軋入口中間坯厚度為15 42mm ；(3)對精軋后的板坯進行加速冷卻，控制開冷溫度78(T820°C，冷卻速度3 8°C /s，冷卻至40(T45(TC，不需矯直，隨后在空氣中自然冷卻至室溫，得到屈服強度為34(T380MPa ;抗拉強度為58(T650MPa，斷后總伸長率A為25 30%，屈強比為0. 55、. 65，厚度5 14mm，寬度400"600mm的熱軋窄中板。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的特點和有益效果是
本發(fā)明的抗拉強度580MPa級低屈強比熱軋抗震窄中板，是針對建筑結(jié)構(gòu)用鋼的高強度及抗震所需低屈強比的要求，在普通C-Mn系鋼成分基礎(chǔ)上，采用添加微量合金元素Cr，通過抑制先共析鐵素體析出量，提高先共析轉(zhuǎn)變剩余奧氏體量，并通過控制冷卻，使剩余奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)樨愂象w，提高抗拉強度，從而獲得較低的屈強比，屈強比小于0. 65。本發(fā)明的抗拉強度580MPa級低屈強比熱軋抗震窄中板完全滿足了建筑結(jié)構(gòu)用鋼的需求，克服了現(xiàn)有的窄中板抗拉強度不高，屈強比過高，加工硬化能力不強的問題，是具有良好發(fā)展前景的新型建筑結(jié)構(gòu)用鋼。


圖I是本發(fā)明的抗拉強度580MPa級低屈強比熱軋窄中板鋼的典型金相組織照片，經(jīng)4%硝酸酒精溶液腐蝕；
其中，白色部分為鐵素體，約占50% ;灰色部分為貝氏體，約占50%。
具體實施例方式實施例I
(1)將厚度為150mm，寬度為400mm，化學(xué)成分按質(zhì)量百分數(shù)為0.05%C、0. 20%Si、I. 60%Mn、0. 22%Cr、0. 008%Ti，余量為Fe的連鑄坯，于加熱爐加熱至1220°C，最終出爐溫度為 IlOO0C ；
(2)在兩輥可逆式粗軋機上對加熱后的連鑄坯進行熱軋粗軋，開軋溫度1050°C，得到中間坯，然后在5機架精軋機組對中間坯進行精軋，精軋的開軋溫度920°C，終軋溫度830°C，其中精軋入口中間坯厚度為15mm;
(3)對精軋后的板坯進行加速冷卻，控制開冷溫度780°C，冷卻速度8°C/s，冷卻至40°C，不需矯直，隨后在空氣中自然冷卻至室溫，得到屈服強度為380MPa，抗拉強度為645MPa，斷后總伸長率A為29%，屈強比為0. 59，厚度5mm，寬度400mm的熱軋窄中板，其典型金相組織照片如圖I所示，經(jīng)4%硝酸酒精溶液腐蝕，其中，白色部分為鐵素體，約占50% ;灰色部分為貝氏體，約占50% ;其具體的性能參數(shù)如表I所示。實施例2
(1)將厚度為160mm，寬度為500mm，化學(xué)成分按質(zhì)量百分數(shù)為0.06%C、0. 30%Si、I. 55%Mn、0. 25%Cr、0. 005%Ti，余量為Fe的連鑄坯，于加熱爐加熱至1230°C，最終出爐溫度為 1120。。；
(2)在兩輥可逆式粗軋機上對加熱后的連鑄坯進行熱軋粗軋，開軋溫度1100°C，得到中間坯，然后在5機架精軋機組對中間坯進行精軋，精軋的開軋溫度930°C，終軋溫度830°C，其中精軋入口中間坯厚度為24mm ；
(3)對精軋后的板坯進行加速冷卻，控制開冷溫度790°C，冷卻速度6°C/s，冷卻至、420°C，不需矯直，隨后在空氣中自然冷卻至室溫，得到屈服強度為340MPa，抗拉強度為620MPa，斷后總伸長率為29%，屈強比為0. 55，厚度8mm，寬度500mm的熱軋窄中板，其具體的性能參數(shù)如表I所示。實施例3
(1)將厚度為165mm，寬度為500mm，化學(xué)成分按質(zhì)量百分數(shù)為0.07%C、0. 40%Si、
I.30%Mn、0. 3%Cr，0. 012%Ti，余量為Fe的連鑄坯，于加熱爐加熱至1240°C，最終出爐溫度為1150。。；
(2)在兩輥可逆式粗軋機上對加熱后的連鑄坯進行熱軋粗軋，開軋溫度1125°C，得到中間坯，然后在5機架精軋機組對中間坯進行精軋，精軋的開軋溫度940°C，終軋溫度820°C，其中精軋入口中間坯厚度為30mm;
(3)對精軋后的板坯進行加速冷卻，控制開冷溫度800°C，冷卻速度5°C/s，冷卻至420°C，不需矯直，隨后在空氣中自然冷卻至室溫，得到屈服強度為355MPa，抗拉強度為61OMPa,斷后總伸長率A為30%，屈強比為0. 59，厚度10臟，寬度500mm的熱軋窄中板，其具體的性能參數(shù)如表I所示。實施例4
(1)將厚度為180mm，寬度600mm，化學(xué)成分按質(zhì)量百分數(shù)為0.08%C、0. 35%Si、
I.45%Mn、0. 2%Cr、0. 015%Ti，余量為Fe的連鑄坯，于加熱爐加熱至1250°C，最終出爐溫度為1150。。；
(2)在兩輥可逆式粗軋機上對加熱后的連鑄坯進行熱軋粗軋，開軋溫度1130°C，得到中間坯，然后在5機架精軋機組對中間坯進行精軋，精軋的開軋溫度950°C，終軋溫度840°C，其中精軋入口中間坯厚度為42mm ；
(3)對精軋后的板坯進行加速冷卻，控制開冷溫度820°C，冷卻速度3°C/s，冷卻至450°C，不需矯直，隨后在空氣中自然冷卻至室溫，得到屈服強度為355MPa，抗拉強度為580MPa，斷后總伸長率A為25%，屈強比為0. 58，厚度14mm，寬度600mm的熱軋窄中板，其具體的性能參數(shù)如表I所示。表I 實施例實測力學(xué)性能和組織體積分數(shù)
權(quán)利要求
1.一種抗拉強度580MPa級低屈強比熱軋窄中板，其特征在于化學(xué)成分按質(zhì)量百分數(shù)為:0. 05 0. 08%C、0. 20 -0. 40%Si、l. 30 1. 60%Mn、0. 2 0. 3%Cr、0. 005 0. 015%Ti,余量為Fe ;其微觀組織為鐵素體與貝氏體組織，其中鐵素體體積分數(shù)為50飛0%，貝氏體體積分數(shù)40 50% ;其屈服強度為340 380MPa，抗拉強度為58(T650MPa，斷后總伸長率A為25 30%，屈強比在0. 55、. 65之間，厚度為5 14mm，寬度為40(T600mm。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的的一種抗拉強度580MPa級低屈強比熱軋窄中板的制備方法，其特征在于按照以下步驟進行 (1)將厚度為15(Tl80mm，寬度40(T600mm，化學(xué)成分按質(zhì)量百分數(shù)為0.05 0. 08%C、0.20 -0. 40%Si、l. 30 1. 60%Mn、0. 2 0. 3%Cr、0. 005 0. 015%Ti，余量為 Fe 的連鑄坯，于加熱爐加熱至122(Tl250°C，最終出爐溫度為110(Tll50°C ； (2)在兩輥可逆式粗軋機上對加熱后的連鑄坯進行熱軋粗軋，開軋溫度105(ni30°C，得到中間坯，然后在5機架精軋機組對中間坯進行精軋，精軋的開軋溫度92(T950°C，終軋溫度82(T840°C，其中精軋入口中間坯厚度為15 42mm ； (3)對精軋后的板坯進行加速冷卻，控制開冷溫度78(T820°C，冷卻速度3 8°C/s，冷卻至40(T45(TC，不需矯直，隨后在空氣中自然冷卻至室溫，得到屈服強度為34(T380MPa ;抗拉強度為58(T650MPa，斷后總伸長率A為25 30%，屈強比為0. 55、. 65，厚度5 14mm，寬度400"600mm的熱軋窄中板。
全文摘要
本發(fā)明屬于軋鋼技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種抗拉強度580MPa級低屈強比熱軋窄中板及其制備方法。本發(fā)明的抗拉強度580MPa級低屈強比熱軋窄中板，其化學(xué)成分按質(zhì)量百分數(shù)為0.05~0.08%C、0.20~-0.40%Si、1.30~1.60%Mn、0.2~0.3%Cr、0.005~0.015%Ti，余量為Fe；其微觀組織為鐵素體與貝氏體組織，其中鐵素體體積分數(shù)為50~60%，貝氏體體積分數(shù)40~50%；屈服強度為340~380MPa，抗拉強度為580~650MPa，斷后總伸長率為25~30%，屈強比在0.55~0.65之間，厚度為5~14mm，寬度為400~600mm。其制備方法是首先對連鑄坯進行粗軋，再進行精軋，然后進行加速冷卻。本發(fā)明的抗拉強度580MPa級低屈強比熱軋抗震窄中板完全滿足了建筑結(jié)構(gòu)用鋼的需求，克服了現(xiàn)有的窄中板抗拉強度不高，屈強比過高，加工硬化能力不強的問題，是具有良好發(fā)展前景的新型建筑結(jié)構(gòu)用鋼。
文檔編號C22C38/28GK102653841SQ20121015538
公開日2012年9月5日 申請日期2012年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月18日
發(fā)明者陳志強 申請人:新疆浩豐鋼鐵有限公司