[发明专利]一种高强Q420C级铁塔角钢及生产工艺

说明书

技术领域

本发明型涉及一种角钢及生产工艺，特别是高强Q420C级铁塔角钢及生产工艺，属钢铁冶炼技术领域。

背景技术

近年来，随着经济快速发展，各行业对电力需求日益增加，由此带来输变电铁塔及变电站钢结构用材的高峰。国家电网公司把铁塔强度升级作为一项推动输变电工程科技进步、降低成本的重要举措，明确提出在今后推广应用铁塔高强钢时要采用Q420B以上级别角钢。对此，相关钢铁企业不断研究探讨开发符合要求的低合金高强度钢，在满足电网发展的需求同时也可为钢铁企业创造了良好的经济效益。随着电网运行的安全要求加大，尤其是2008年南方冰雨灾害造成铁塔大面积倒塌后，保证0℃冲击功的C级角钢急需开发应用，以保证在相同塔重条件下提高铁塔载荷提供有效的高强钢种支持，在不提高整塔重量条件下提高铁塔在低温环境下使用的安全系数，减少工程投资的增加并节约资源，提高铁塔安全等级。由此，Q420C级角钢的需求日趋迫切。目前，生产Q420C级角钢亟待解决的问题是钢水中各种夹杂物较多，角钢0℃冲击功达不到标准要求。

发明内容

本发明旨在解决已有技术之缺陷而提供一种用于输变电铁塔具有高强度、并能保证0℃冲击性能的高强Q420C级铁塔角钢及生产工艺。

本发明所称问题是由以下技术方案解决的：

一种高强Q420C级铁塔角钢，其特别之处是，化学成分按重量配比如下：C 0.10～0.16％，Mn 1.15～1.45％，Si 0.30～0.50％，S、P≤0.025％，V 0.070～0.100％，Ti 0.004～0.010％，余量Fe，Ceq≤0.42％。

上述Q460级低合金高强度角钢，力学性能指标如下：

屈服强度Rel：>420Mpa

抗拉强度Rm：530～720Mpa

断后伸长率A：≥24％：

冲击韧性AKV(0℃)：≥34J

180°冷弯：厚度a≤16mm时d＝2a；厚度a为16～35mm时d＝3a。

上述高强Q420C级铁塔角钢生产工艺，它包括炼钢工序、连铸工序、轧制工序，所述炼钢工序中采用VN合金配V微合金化方式生产，在出钢1/3时开始加入80VN合金，并在后续工序中吹氮气。

上述高强Q420C级铁塔角钢生产工艺，所述炼钢工序在脱氧和合金化后加入钛铁处理，钛铁吨钢加入量为1kg。

上述高强Q420C级铁塔角钢生产工艺，所述炼钢工序后连铸工序前对大包钢水进行喂Ca线，吨钢喂入直径13mm的Ca线1-2m，喂Ca线时全程底吹氩气，并保证喂线后底吹时间大于7分钟。

上述高强Q420C级铁塔角钢生产工艺，所述轧制工序中开轧温度：1100-1200℃；控制终轧温度800～950℃。

本发明产品Q420C级铁塔角钢为提高冲击性能并保证可焊接性，其主要化学成分设计中降低C含量下限，同时采用了低Mn设计，并给出了碳当量的要求。本发明生产工艺采用优质铁水，进行铁水预处理，以VN微合金化方式生产，其采用合理的VN配比，降低微合金化成本；钢中加入Ti，提高奥氏体再结晶温度，减少珠光体数量，细化晶粒；连铸前对大包钢水进行喂Ca线，既能改善钢水流动性，解决连铸时水口的结瘤问题，又能保证钢水夹杂物变性、减少钢中氧含量、细化铸坯晶粒，从而保证钢材的冲击性能。本发明产品用于输变电铁塔制造，在保证强度的前提下，保证角钢的0℃冲击韧性，可在不提高整塔重量条件下提高铁塔在低温环境下使用的安全系数。

具体实施方式

本发明主要特点体现在如下三个方面：

1.为提高冲击性能并保证可焊接性，成分配比中突破《GB/T1591-1994低合金高强度结构钢》及《YBT4163-2007铁塔用热轧角钢》标准，并给出了碳当量的要求。