[发明专利]一种235MPa级耐低温热轧H型钢及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及冶金技术、属于耐低温低合金结构钢，具体涉及一种235MPa级耐低温热轧H型钢及其制备方法。

背景技术

耐低温H型钢主要应用于高寒地区的管廊、桥梁、电站设备、水利、能源、化工、起重运输机械及其他较高载荷的钢结构件。此钢材夹杂的非金属材质少，具有在低温条件下耐冲击力的特点。

中国发明专利申请CN101255527A公开了一种具有良好低温冲击韧性的加硼H型钢及其制备方法，该发明钢成分重量百分比为：C0.08～0.20%、Mn1.00～1.60%、Si0.10～0.55%、P≤0.025%、S≤0.025%、Nb0.015～0.035%、B0.0005～0.0012%，余量为铁和微量杂质，冶炼过程中，控制钢中的气体含量[N]≤0.004%，[O]≤0.0060%，该发明主要是通过加入微量硼对钢材韧性的有利作用如抑制磷、硫偏析和沿晶断裂，改善夹杂物的形态和分布等。但由于加入了Nb和B，增加了产品的成本，同时需要保持较低的氮、氧含量，过程采用铝脱氧，以保证良好的脱氧效果。

中国发明专利申请CN1421286A公开了一种含铌钢H型钢的轧制方法，此发明涉及到的产品是耐-20℃低温冲击功。但其生产过程需要进行850～920℃范围内的低温控轧，生产装备和工艺水平控制要求严格。

发明内容

本发明的目的在于提供一种235MPa级耐低温热轧H型钢，该耐低温热轧H型钢力学性能良好，－20℃纵向冲击功平均206J。

为了实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案：

一种235MPa级耐低温热轧H型钢，所述耐低温热轧H型钢的化学成分的重量百分数为：C0.08～0.16%、Si0.10～0.30%、Mn0.65～1.20%、P≤0.025%、S≤0.025%、Nb0.015～0.035%、Ti0.005～0.030%，其余为铁和微量杂质。

优选地，所述耐低温热轧H型钢的化学成分的重量百分数为：C0.09～0.13%、Si0.18～0.29%、Mn0.80～1.10%、P≤0.020%、S<0.010%、Nb0.020～0.030%、Ti 0.010～0.020%，其余为铁和微量杂质。

本发明的另一个目的在于，还提供了一种235MPa级耐低温热轧H型钢的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

1）铁水预脱硫：脱硫后保证铁水中的硫含量为≤0.020wt%；

2）转炉冶炼：采用顶吹转炉冶炼；

3）LF精炼：精炼过程中充分搅拌化渣，造黄白渣；

4）矩型坯连铸：全程保护浇注，确保大包挂长水口开浇；

5）轧制，其中，制备的耐低温热轧H型钢的化学成分的重量百分数为C0.08～0.16%、Si0.10～0.30%、Mn0.65～1.20%、P≤0.025%、S≤0.025%、Nb0.015～0.035%、Ti0.005～0.030%，其余为铁和微量杂质。

优选地，在转炉冶炼步骤中，钢包采用红净镁碳砖包，烘烤温度≥800℃；采用硅锰、中锰、铌铁进行合金化，合金成分按中限控制；采用铝锰铁脱氧，加入量2.5～4.0kg/t钢；出钢过程中加入炉渣改质剂1.0kg，当钢水出至1/4时开始均匀加入合金，钢水出至3/4时加完，合金对准钢流冲击区加入。

优选地，LF精炼步骤还包括采用碳化钙、硅钙钡、铝粒进行调渣，加入量为碳化钙1.5～2.5kg/t钢、硅钙钡2.0～3.0kg/t钢，并视渣况补加铝粒脱氧。

优选地，LF精炼步骤还包括取初样后调整氧位至[O]＜20ppm定氧，喂入钛线，钛线喂入量1.2～2.4m/t钢，喂线速度不小于3m/s。

优选地，LF精炼步骤还包括精炼软吹氩之前喂CaFe线，CaFe线喂入量为100～150m/炉；精炼后保持渣面微动小氩气量搅拌10min以上，其中，所述渣面微动小氩气量是指氩气流量为50～150NL/min。

优选地，在连铸步骤中，中间包烘烤温度为1100℃，结晶器对弧，使用全程保护浇注，

其中，二冷采用弱冷，结晶器采用非正弦振动，中间包采用低碳碱性覆盖剂，覆盖剂加入量为1～1.5kg/t钢，液相线温度为1518℃，中间包过热度按20～25℃控制，铸坯规格为240mm×375mm，拉速为0.6～0.9m/min。