[发明专利]一种小型低合金Q355B角钢的生产工艺

说明书

本发明公开了一种小型低合金Q355B角钢的生产工艺，所述Q355B角钢的化学成分区别于传统低合金Q355B角钢的高Mn设计，本发明采用单一添加Ti微合金元素，利用Ti的析出强化作用，部分地替代传统Q355B角钢Mn的固溶强化，再配合低温终轧的轧制工艺保证韧性。本发明生产的低合金Q355B角钢的厚度为6‑10mm，屈服强度为350‑460MPa，抗拉强度为500‑600MPa，伸长率为25‑35%，20℃冲击功大于50J；本发明钢的金相组织为多边形铁素体+块状珠光体组织，而且珠光体呈游离状态均匀分布。

技术领域

本发明属于钢铁材料工程技术领域，涉及一种小型低合金Q355B角钢的生产工艺。

背景技术

低合金Q355B角钢属于低合金高强度结构钢，是简单断面的型钢钢材，主要用于金属构件及厂房的框架等。在使用中要求有好的可焊性、塑性变形性能以及一定的机械强度。传统的小型低合金Q355B角钢的化学成分设计采用0.15-0.20％C和1.20-1.60％的Mn成分体系，主要利用Mn的固溶强化来保证钢的强度。

近年来，随着钢铁行业供过于求的形势发展，市场竞争更加激烈，生产厂家也将降低生产成本作为主要的管理方向。Ti微合金作为一种比较廉价的合金元素，在钢中能够产生较强的析出强化作用，应用范围较大，但是与其相关的专利均是相关中厚板和卷板的生产技术。在型材生产中还没有钛强化角钢的相关专利技术和应用，主要的问题是韧性很难保证。

低合金Q355B角钢执行GB/T 1591-2018标准，其技术要求为：C≤0.24％、Mn≤1.60％、Si≤0.55％、S≤0.035％、P≤0.035％，CEV≤0.54，屈服强度≥355Mpa，抗拉强度470-630Mpa，伸长率≥22％，纵向20℃冲击功≥34J。

发明内容

本发明的目的是提供一种小型低合金Q355B角钢的生产工艺，主要利用TiC在铁素体中的析出强化作用，部分地替代Mn的固溶强化，配合低温终轧的轧制工艺，保证钢的强度和韧性，使其性能满足其技术要求，而且合金成本相比传统Q355B角钢降低。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种小型低合金Q355B角钢的生产工艺，所述小型低合金Q355B角钢按重量百分比包括以下组成成分：C：0.14～0.20％，Mn：0.75～1.10％，Si：0.15～0.30％，P≤0.025％，S≤0.008％，Alt：0.010～0.025％，Ti：0.035～0.060％，N≤0.0080％，其余为Fe和不可避免杂质。

本发明所述Q355B角钢的化学成分区别于传统低合金Q355B角钢，采用单一添加Ti微合金元素，利用Ti的析出强化作用，部分地替代传统Q355B角钢Mn的固溶强化，再配合低温终轧的轧制工艺，保证钢的韧性。

进一步，所述生产工艺包括转炉、精炼、150mm方坯连铸、连铸坯再加热、轧制、精整等工序，其中，所述连铸坯再加热工序为连铸坯采用冷装，再加热温度为1100-1250℃，在炉时间90-150min，连铸坯出炉温度1020-1150℃；所述轧制工序，开轧温度为980-1080℃，第1架轧机往复轧制4道次，第2架轧机往复轧制3～5道次，随后5架轧机各轧制1道次，终轧温度为860-950℃，冷床冷却速度为1-3℃/s，下冷床温度450-540℃。

本发明的生产工艺通过冶炼过程的钛微合金化，在加热过程中TiC粒子在奥氏体中充分固溶，在低温终轧后的相变中，过饱和的TiC粒子在铁素体基体上细小弥散析出，使铁素体得到强化，起到显著的析出强化效果。

进一步，所述生产工艺生产的Q355B角钢显微组织为多边形铁素体+块状珠光体组织，珠光体分布区别于传统Q355B角钢的带状分布，而呈游离态分布。

进一步，所述生产工艺生产的Q355B角钢屈服强度≥355MPa，抗拉强度470-630MPa，伸长率≥21％，20℃冲击功在34J以上。