本發(fā)明屬于冶金，具體涉及一種低屈強比抗震高強度建筑用q690gj鋼及其生產(chǎn)方法。

背景技術(shù)：

1、建筑用鋼指廣泛應(yīng)用在超高層建筑、車站、機場、會展中心等鋼結(jié)構(gòu)建筑上的鋼材。建筑用鋼具有建造速度快，抗震性好，環(huán)境友好等特點。q690gj級別的建筑結(jié)構(gòu)用鋼已經(jīng)在各類重大工程中得到廣泛應(yīng)用，它能夠有效降低鋼結(jié)構(gòu)的自重，并提供更高的結(jié)構(gòu)強度。

2、690級別建筑結(jié)構(gòu)用鋼由于強度要求較高，并且對屈強比要求嚴(yán)格，因此多采用多相組織，各相之間的比例要求比較嚴(yán)格,厚板的韌性難以保障，因此厚板多采用熱處理工藝進(jìn)行生產(chǎn)，但現(xiàn)有技術(shù)工序比較多，合金加入較多，不利于此級別鋼種的推廣使用。

3、公開號為cn105420632a的“一種q690cf熱軋鋼板及其制備方法”，采用該方案獲得的鋼板具有良好的低溫韌性和焊接性能，但屈強比僅滿足≤0.93，且鋼板的z向性能不能滿足z35的要求，不能滿足抗震設(shè)計規(guī)范屈強比≤0.85的要求。

4、公開號為cn106399840a的“低成本低屈強比調(diào)質(zhì)型q690e鋼板及生產(chǎn)方法”，采用低碳當(dāng)量設(shè)計，取消了nb、ni等貴重合金，但碳含量偏高、生產(chǎn)過程需要經(jīng)過淬火+回火工藝、且獲得的鋼板厚度僅8-40mm。

5、公開號為108950380a的“一種q690gj建筑鋼板及其制備方法”，采用該方案獲得的鋼板屈強比≤0.85，但同樣的生產(chǎn)過程需要經(jīng)過淬火+回火工藝、成分中需添加大量的合金，生產(chǎn)成本高、交貨周期長。

6、鑒于此，特提出本發(fā)明。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種低屈強比抗震高強度建筑用q690gj鋼及其生產(chǎn)方法，通過合金成分的設(shè)計，利用廉價mn元素固溶強化和提高淬透性，利用常規(guī)的生產(chǎn)裝備，優(yōu)化tmcp生產(chǎn)工藝，最終得到具有低成本、高強度、高韌性和低屈強比的q690gj建筑結(jié)構(gòu)用鋼。

2、本發(fā)明的另一目的在于提供一種低屈強比抗震高強度建筑用q690gj鋼的生產(chǎn)方法。

3、本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：一種低屈強比抗震高強度建筑用q690gj鋼，采用如下質(zhì)量百分比的化學(xué)成分(wt％)：c：0.08～0.10，si：0.01～0.10，mn：2.0～2.2，p：≤0.010，s≤0.002，cr：0.40～0.50，nb：0.05～0.06，v：0.02～0.03，ti：0.01～0.02，余量為fe和不可避免的雜質(zhì)；

4、其生產(chǎn)方法包括以下工藝步驟：

5、(1)冶煉：采用轉(zhuǎn)爐-lf-rh冶煉工藝，轉(zhuǎn)爐冶煉終點控制c≤0.10％、o≤0.10％，精煉lf爐采用高堿度渣，攪拌脫硫；控制過程al≤0.035％，出站前鈣處理；rh爐生產(chǎn)采用深脫氣工藝，真空處理總時間≥15min；

6、(2)連鑄：過熱度控制在10℃～20℃，恒拉速澆鑄，二次冷卻采用弱冷，末段輕壓下采用5～7mm大壓下量，低倍偏析控制在國標(biāo)c類0.5及以下；

7、(3)加熱：采用熱裝熱送，鋼坯500～600℃裝爐，保溫段溫度1180℃～1220℃，保溫段加熱時間按2～2.5h控制；

8、(4)軋制：采用二階段軋制，粗軋開軋溫度≥1000℃，最后三道次累計壓下率≥50％，軋到目標(biāo)厚度1.5倍以上，二階段開軋溫度760℃～800℃，終軋溫度760℃～780℃；

9、(5)快速冷卻：鋼板軋制結(jié)束，直接采用層流冷卻，控制冷卻速度8℃/s～12℃/s，返紅溫度控制在380℃～450℃，鋼板矯直、入垛緩冷，緩冷至室溫后進(jìn)入精整工序。

10、采用上述方法生產(chǎn)的q690gj建筑用鋼板，屈服強度在725～750mpa之間，抗拉強度在860～890mpa之間，延伸率超過15％，屈強比≤0.85，z向拉伸面縮率≥35％，-20℃沖擊在200j以上。

11、本發(fā)明采用低溫軋制，鋼板表面先形成的鐵素體組織把原始奧氏體晶粒分割成許多細(xì)小區(qū)域,從而限制了后續(xù)的相變在這些小區(qū)域中進(jìn)行,最終得到充分細(xì)化的復(fù)合組織。隨著變形位錯的不斷加入,亞晶間夾角增加,在這些由位錯組成的胞狀結(jié)構(gòu)邊界上,nb、cr等微量元素發(fā)生非平衡偏聚與析出變形誘導(dǎo)析出，再經(jīng)過軋制到入水20多秒的短暫弛豫控制過程后,鋼板進(jìn)行加速冷卻,在冷卻過程中,由于變形晶粒內(nèi)有大量亞結(jié)構(gòu)及析出物(特別是那些尺寸較大與基體失去共格關(guān)系的析出相),它們與基體的界面成為相變有利位置。在進(jìn)一步快速冷卻過程中，各亞結(jié)構(gòu)內(nèi)發(fā)生相變,其板條寬度受亞晶邊界及早期形成的針狀鐵素體或貝氏體阻礙,使得貝氏體組織更細(xì)更短,實現(xiàn)了組織的超細(xì)化；短暫的弛豫既能使屈強比≤0.85，也不使屈強比過小。

12、本發(fā)明適用于80mm及以下q690gjd/q690gje鋼板的生產(chǎn)，通過成分的優(yōu)化設(shè)計及各工序的嚴(yán)格控制，無需熱處理，采用短流程生產(chǎn)，即可獲得低成本、低屈強比、具有較強的抗層狀撕裂性能，能夠滿足gb/t19879-2023的各項要求，適用于超高層建筑、大型公共建筑的主結(jié)構(gòu)件制作。

技術(shù)特征：

1.一種低屈強比抗震高強度建筑用q690gj鋼及其生產(chǎn)方法，其特征在于，采用如下質(zhì)量百分比的化學(xué)成分(wt％)：c：0.08～0.10，si：0.01～0.10，mn：2.0～2.2，p：≤0.010，s≤0.002，cr：0.40～0.50，nb：0.05～0.06，v：0.02～0.03，ti：0.01～0.02，余量為fe和不可避免的雜質(zhì)；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低屈強比抗震高強度建筑用q690gj鋼的生產(chǎn)方法，其特征在于包括如下工藝步驟：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種低屈強比抗震高強度建筑用Q690GJ鋼及其生產(chǎn)方法，采用如下質(zhì)量百分比的化學(xué)成分(wt％)：C：0.08～0.10，Si：0.01～0.10，Mn：2.0～2.2，P：≤0.010，S≤0.002，Cr：0.40～0.50，Nb：0.05～0.06，V：0.02～0.03，Ti：0.01～0.02，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)。本發(fā)明適用于80mm及以下Q690GJD/Q690GJE鋼板的生產(chǎn)，通過成分的優(yōu)化設(shè)計及各工序的嚴(yán)格控制，無需熱處理，采用短流程生產(chǎn)，即可獲得低成本、低屈強比、具有較強的抗層狀撕裂性能，能夠滿足GB/T19879?2023的各項要求，適用于超高層建筑、大型公共建筑的主結(jié)構(gòu)件制作。

技術(shù)研發(fā)人員：許少普,于颯,李忠波,張濤,楊陽,薛艷生,康文舉,全微波,劉鵬,朱先興,袁高儉,任義
受保護(hù)的技術(shù)使用者：南陽漢冶特鋼有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9