[发明专利]一种热轧H型钢及其生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及金属材料生产技术领域，具体涉及一种热轧H型钢及其生产方法。

背景技术

近年来，能源的开采从环境条件适宜区域向气候恶劣的北极区域转移，由于北极地区是气候条件恶劣的高寒地区，使得在北极等高寒地区建造或使用的油气开采装置必须具有高的耐低温特性，使用的钢铁结构材料必须在-50℃以下的严寒条件下，具有优异的低温冲击韧性要求。而按照一般H型钢生产工艺流程生产出的H型钢，其韧韧脆转变温度在-10℃左右，如用于高寒地区和低温环境，则在承受动载或冲击时，容易出现脆断，造成不必要的损失，用于-50℃及以下环境的H型钢，其低温冲击功须大于27J；而以异型坯为原料，采用铁水预处理、低温大压下和轧后控冷等措施生产的热轧H型钢，-50℃低温韧性等可满足-50℃冲击性能要求。同时，采用H型钢替代焊接H型钢可以减少焊接工序，提高了工程进度、材料利用率和安全性。

中国发明专利：专利号200410020627.X，H型钢轧后控制冷却方法。虽然生产过程中对轧制后的H型钢采用气雾冷却方式在冷却装置中进行冷却，利用相变强化、析出强化和细晶强化机制，得到具有细小晶粒的H型钢组织状态，但主要是以提高H型钢的强度，对低温韧性方面没有涉及。

中国发明专利：公开(公告)号CN102051525A，一种低成本Q420qE桥梁用钢板的生产方法。该专利主要是以连铸坯为基础，通过合理的控制轧制和控制冷却工艺处理，生产10-40mm厚Q420qE钢板。但该专利的对象为连铸板坯生产的钢板，与以异型坯生产的H型钢在工艺上有较大的差异，且主要涉及-40℃低温冲击要求。

中国发明专利：公开(公告)号-CN104018073A，一种耐低温韧性H型钢及其生产工艺。公开了一种耐低温韧性H型钢，其化学成分质量百分含量为：碳0.08～0.13％、硅0.15～0.35％、锰1.25～1.45％、磷≤0.01％、硫≤0.01％、铌0.03～0.05％，余量为铁和杂质元素。其轧制工艺参数为：加热温度1230～1250℃、初轧开轧温度1050～1150℃、精轧开轧温度940～950℃、精轧终轧温度780℃～850℃；冷却工艺参数为：轧件以50～100℃/s冷却速度冷却到580～680℃区间相变，再回温至700～750℃，最后H型钢自然冷却到室温。使H型钢能够在-40℃及以下温度高寒地区和低温环境下，具有极低的韧脆转变温度，良好的低温抗冲击性。该专利为铌微合金化方案，冷却方案为穿水冷却。

中国发明专利：公开(公告)号-CN104018074A，一种耐低温H型钢及其生产工艺。公开了一种耐低温H型钢，其化学成分质量百分含量为：碳0.08～0.13％、硅0.15～0.35％、锰1.25～1.45％、磷≤0.01％、硫≤0.01％、钒0.02～0.05％，余量为铁和杂质元素。其轧制工艺参数为：加热温度1220～1240℃、初轧开轧温度1050～1150℃、精轧开轧温度930～950℃、精轧终轧温度780℃～900℃；冷却工艺参数为：轧件以100～150℃/s冷却速度冷却到550～650℃区间相变，再回温至700～750℃，最后H型钢自然冷却到室温。使H型钢能够在-40℃及以下温度高寒地区和低温环境下，具有极低的韧脆转变温度，良好的低温抗冲击性。该专利为钒微合金化方案，轧后冷却方案为穿水冷却，低温冲击温度为-40℃。

中国发明专利：公开(公告)号-CN103938079A，低压缩比超厚规格耐低温型热轧H型钢及其生产方法。公开了一种属于热轧H型钢领域的低压缩比超厚规格耐低温型热轧H型钢及其生产方法。该H型钢按重量百分比由以下化学成分组成：C 0.11～0.19％，Si 0.15～0.30％，Mn 1.30～1.55％，P≤0.02％，S≤0.008％，Ti 0.008～0.020％，V 0.015～0.055％，其余为Fe及不可避免的杂质。该H型钢的生产方法依次包括转炉或电炉冶炼、LF精炼、异型坯全保护连铸、加热、轧制以及冷却工序，最终得到翼缘厚为30mm以上、压缩比小于3的表面质量良好的低温热轧H型钢，-20℃纵向平均冲击功为150J以上，其具有广阔的市场应用前景。该专利低温冲击温度为-20℃。