[发明专利]屈服强度460MPa级建筑结构用钢板及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种460MPa级别高性能建筑结构用钢板及其制造方法，属于金属材料领域。

背景技术

近年来，随着我国钢铁产量的稳步增长以及钢结构应用技术研究的深入，钢结构在建设领域得到了广泛应用；对高强度、高性能建筑结构用钢的需求越来越高。

460MPa是目前国内使用的建筑用钢板的最高强度级别，使用460MPa级别建筑用钢可以比现在普遍采用的345MPa级别节约钢材用量10％～20％，市场前景广阔。近年来，我国已经开始在鸟巢等重点工程中批量使用460MPa建筑用钢，取得良好的效果。

国内该级别的建筑用钢生产一般采用低碳配合Nb、V、Ti微合金化的成分设计，控轧后进行正火处理，或热轧后在两相区淬火再进行回火处理的生产方法。

首钢总公司申请的公开号为CN101613828的发明专利“一种屈服强度460MPa级低屈强比建筑用特厚钢板及制造方法”，钢板成分重量百分比为：C0.14％～0.18％，Si 0.35％-0.45％，Mn 1.40％～1.50％，Nb 0.025％～0.035％，V0.040％～0.050％，Ti 0.010％～0.020％，其余为铁Fe。轧制工艺：采用两阶段控制轧制后得到≥80mm厚钢板。热处理工艺：两相区淬火，淬火后的钢板进行回火处理，最终获得低屈强比高强度建筑用钢板。该方法适用于≥80mm厚钢板，而实际生产中大量使用的是80mm以下的钢板，且该方法碳当量较高，对焊接性能不利，另外生产工艺复杂，须两相区淬火和回火，成本较高。

东北大学申请的公开号为CN1537968的发明专利“一种屈服强度460MPa级低合金高强度结构钢板材的制造方法”。主要化学成分：C、Si、Mn、Nb、Ti、Als和Fe组配，其重量百分配比为：C 0.13％～0.20％，Si 0.2％～0.5％，Mn 1.30％～1.70％，Nb 0.01％～0.02％，Ti 0.005％～0.01％，Als 0.005％～0.015％，其余为Fe；分两阶段轧制，轧后进行快速冷却，得到多边形铁素体、珠光体、针状铁素体和少量粒状贝氏体的复相组织，微合金化元素的用量和成本较低，但该工艺实施例屈强比皆大于0.8，而低屈强比是建筑用钢的重要指标；实施例轧后冷速10～18℃/s，由于从高温快速冷却必然会形成很大的残余应力，且焊后热影响区强度会下降较大。

日本JFE公司申请的公开号为JP2005068478A的发明专利“高强度高韧性低屈强比超大线能量焊接用厚钢板及其生产方法”，涉及化学成分：C0.03％～0.15％，Si 0.05％～0.5％，Mn 0.5％～3.0％，Cu＜1.5％，Ni＜2.0％，B0.0005％～0.003％，Al 0.005％～0.01％，热轧后，采用700～750℃两相区淬火，淬火后的钢板进行400～550℃回火处理，钢板屈服强度大于440MPa抗拉强度大于570MPa，可进行400KJ/cm超大能量焊接，该专利成分和生产工艺复杂，成本较高。

由以上对比专利可知，目前460MPa级别建筑用钢板的生产存在以下不足：

①普遍采用采用热轧后正火或两相区淬火加回火处理，生产工艺复杂，成本较高；

②碳当量较高，焊接困难；

③控冷后屈强比大于0.80。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种屈服强度460MPa级建筑结构用钢板及其制造方法，其化学成分简单，碳当量小于0.40，易于焊接；生产工艺简单，通过优化控轧控冷工艺使钢板的屈强比小于0.80；不需使用正火或二相区淬火等热处理工艺，性能完全满足国家标准的相关要求。