[发明专利]一种具有良好低温韧性的热轧耐候角钢及其生产方法

说明书

本发明公开了一种具有良好低温韧性的热轧耐候角钢及其生产方法，涉及钢铁冶炼技术领域，其化学成分及质量百分比如下：C：0.05%～0.15%，Si：0.15%～0.50%，Mn：0.80%～1.50%，P：0.008%～0.015%，S≤0.005%，Nb：0.010%～0.050%，Ti：0.010%～0.020%，Ni：0.25%～0.45%，Cr：0.40%～0.60%，Cu：0.25%～0.45%，Mo：0.10%～0.3%，Al：0.015%～0.050%。采用低碳成分设计，并以控轧控冷工艺交货，得到具有良好低温韧性的热轧耐候角钢产品，具有低碳当量和良好焊接性能及耐腐蚀性能。

技术领域

本发明涉及钢铁冶炼技术领域，特别是涉及一种具有良好低温韧性的热轧耐候角钢及其生产方法。

背景技术

角钢的出现可以追溯到1870年，一种碳含量0.64％～0.9％、铬含量0.54％～0.68％、抗拉强度685MPa、弹性极限410MPa的钢，被应用于工程结构，建造了跨度158.5m的拱形桥梁。目前，普通角钢主要用于制做框架结构，例如高压输电的塔架、钢结构桥梁主梁两侧的框架、建筑工地上塔式起重机的立柱和臂杆、车间的立柱和梁等，小的地方如过节路边摆花盆造型的架子、窗户下挂空调太阳能的架子等。但是这种普通角钢的缺点也是十分明显的，需要轧后进行表面喷涂处理，既增加了加工成本，又污染环境，且耐蚀性又不良。

热轧耐候角钢具有不需要冷弯成型、免涂装、省时、环保低碳等特点，高强钢、钢管塔在输电线路杆塔中广泛应用。输电线路铁塔是输电用的塔状建筑物，它们的结构特点是各种塔型均属空间桁架结构，杆件主要由单根等边角钢或组合角钢组成，材料一般使用Q235和Q345两种，杆件间连接采用粗制螺栓，靠螺栓受剪力连接，整个塔由角钢、连接钢板和螺栓组成，个别部件如塔脚等由几块钢板焊接成一个组合件。

热轧耐候角钢对组织和成分的均匀性有严格的要求。耐候角钢以低碳锰(适量铬镍铜)设计为核心，以低硫、低有害气体含量和铸坯低中心偏析和无表面缺陷为目标。其中，加入铬镍铜等合金元素利于提高钢板的耐大气腐蚀性能，适量的微合金化元素利于保证低温冲击韧性，并且配合低碳设计来提高焊接和加工成型性能。在成分设计的基础上配以合适的轧制与不同强度的冷却，保证钢板具有稳定良好的综合力学性能、耐腐蚀性能及加工成型性能。专利CN107502835A公开了一种铁塔用高强高韧耐候角钢及其制备方法，以低碳锰(适量铬镍铜)设计辅以微合金化元素Nb/V/Ti-N复合强化为核心，但该耐候角钢-40℃低温冲击韧性在25-60J之间，没有达到-40℃低温冲击韧性在100-200J的水平，而且为富氮成分设计，容易产生皮下气泡，形成裂纹，容易导致铸坯收得率低。专利CN109487164A公开了一种铁塔用屈服强度为420MPa级热轧耐候角钢及其生产方法，以低碳锰(适量铬镍铜)设计辅以微合金化元素V-N强化为核心，其显示在0℃和室温下具有较好的冲击韧性，并没有数据表明在-20℃与-40℃具有良好的低温冲击韧性，仅表明该耐候角钢达到质量等级为B级，而且成分设计也为富氮成分设计，容易产生皮下气泡，形成裂纹，容易导致铸坯收得率低。

发明内容

本发明针对上述技术问题，克服现有技术的缺点，提供一种具有良好低温韧性的热轧耐候角钢及其生产方法，具有极良好的低温韧性。

为了解决以上技术问题，本发明提供一种具有良好低温韧性的热轧耐候角钢，其化学成分及质量百分比如下：C：0.05％～0.15％，Si：0.15％～0.50％，Mn：0.80％～1.50％，P：0.008％～0.015％，S≤0.005％，Nb：0.010％～0.050％，Ti：0.010％～0.020％，Ni：0.25％～0.45％，Cr：0.40％～0.60％，Cu：0.25％～0.45％，Mo：0.10％～0.3％，Al：0.015％～0.050％，余量为Fe和不可避免的杂质。

技术效果：本发明采用低碳成分设计，并以控轧控冷工艺交货，得到具有良好低温韧性的热轧耐候角钢产品，具有低的碳当量和良好的焊接性能及耐腐蚀性能。

本发明进一步限定的技术方案是：