[发明专利]一种含铝耐低温热轧H型钢及其制备方法

说明书

本发明提供了一种含铝耐低温热轧H型钢、制备方法及所用的轧制设备。发明通过降低硫含量，细化晶粒元素主要是应用铌和铝，并为了减弱或完全消除低碳钢在较低温度下发生的淬火时效和应变时效，采用了铝脱氧。没有添加其它的元素，连铸过程采用侵入式水口全保护浇铸。对轧制工艺进行了优化，采取了轧制过程中，再结晶区控轧与未再结晶区控轧及轧后控冷相结合的TMCP技术，达到细化组织、保证产品具有较高的强度、冲击韧性和良好的焊接性能的目的。

技术领域

本发明涉及冶金技术、属于耐低温低合金高强度结构钢，具体涉及一种含铝耐低温热轧H型钢冶炼、连铸、TMCP轧制技术及其制备方法和所用设备。

背景技术

耐低温结构用H型钢主要应用于低温地区的装配建筑、桥梁、船舶、水利及其它钢结构件等。此钢材非金属杂质少，具有耐低温冲击载荷的特点。

本发明是一种采用铌、铝微合金化耐低温热轧H型钢冶炼、连铸、TMCP轧制技术及其制备方法，它涉及到的产品是耐0℃低温冲击功能。

现有技术提及(CN101255527B)一种具有良好低温冲击韧性的加硼H型钢及其制备方法中，钢成分重量百分比为：C0.10～0.15％、Mn1.30～1.60％、Si0.20～0.50％、P≤0.025％、S≤0.025％、V0.035～0.065％、B0.0005～0.0012％、Ti0.008～0.015％，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％，[0]≤0.0060％，此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，改善夹杂物的形态和分布等。需要保持较低的氮、氧含量，过程采用硅脱氧，以保证良好的脱氧效果。但由于加入了V、B和Ti，增加了合金成本。轧制过程中，未采用再结晶区控轧与未再结晶区控轧及轧后控冷相结合的TMCP技术，低温冲击功不稳定性较明显。

发明内容

本发明的目的在于提供一种含铝耐低温钢综合性能良好的热轧H型钢冶炼、连铸、TMCP轧制技术及其制备方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种含铝耐低温热轧H型钢，包括以下化学成分的重量百分数：C0.12～0.17％，Si0.20～0.45％，Mn1.25～1.55％，P≤0.025％，S≤0.020％，Nb0.01～0.02％，Als0.020～0.050％，其余为铁和微量杂质。

一种含铝耐低温热轧H型钢的制备方法，包括步骤有铁水预处理、混铁炉、转炉冶炼、吹氩喂丝、矩形坯全保护浇铸、TMCP轧制，制备方法如下：

S1、铁水预处理：预处理后保证铁水中硫含量≤0.025％、磷含量≤0.120％；

S2、混铁炉：混铁炉的铁水中硫含量≤0.025％，出钢时间2～3.5min；

S3、转炉冶炼：采用顶底复吹转炉冶炼，采用大渣量低枪位操作，吹炼过程渣料分两批加入，钢包采用底吹良好的红净钢包，烘烤温度≥820℃；

S4、吹氩喂丝：依全成分分析结果，钢水进站喂100～175m/炉铝线，吹氩前喂入硅钙180～270m/炉，喂入速度2.0～3.5m/s，将钢水中的钙铝比控制在0.1～0.15，用于均匀成分、温度和微合金化、去气和去夹杂；

S5、矩形坯全保护连铸：中间包烘烤温度为1080℃，铸机弧度、开口度偏差均≤0.5mm，采用浸入式水口全保护浇铸使用铝碳质浸入式下水口和经烘烤的铝锆碳质上水口；

S6、TMCP轧制：采取了轧制过程中，再结晶区控轧与未再结晶区控轧及轧后控冷相结合的技术。

优选的，转炉冶炼步骤中，吹炼过程首批加入2/3渣料，采用硅锰、锰铁、铌铁进行合金化。