[发明专利]低屈强比高强度厚板及其制备工艺

说明书

技术领域

本发明具体涉及一种可作为建筑结构用钢的低屈强比高强度厚板及其制备 工艺。

背景技术

一般而言，在高层建筑中采用高强度钢可以使材料的断面减小，钢材及焊 接材料的重量减轻，从而减轻钢材在施工方面带来的困难，同时降低整个钢结 构的重量，减少成本，故而，结构钢因其特殊的应用性，高强度以及优良的安 全性能已经成为了建筑用钢的一个重大发展方向。近十年以来，结构钢已占整 个钢材生产的10％左右，并且仍以每年6％～8％的速度递增。

在严重的负荷变形下，建筑用钢塑性变形的一致性是关键，提高钢材的抗 变形能力，即要求其具备较低的屈强比。在地质灾害发生时，屈强比越低，材 料从开始塑性变形到断裂所需要的形变能就越大。较低的屈强比可使结构件吸 收较多的地震能，从而提高了其抗大变形的能力，有效保证整个建筑的安全性。 但屈强比过低，又会造成强度的损失，造成材料的浪费。另一方面，单纯的提 高钢材的强度，又会使屈强比有升高的趋势。因此，同时合理的满足钢材的强 韧性、塑性配合是提高建筑用钢过载能力的保证，也将适应广大市场对结构钢 的要求。

日本JFE在世界范围内率先开发出了高强度，低屈强比，同时兼备良好韧性 和良好的焊接性能的钢板。其中，抗拉强度为490～550MPa级钢(如，钢材HBL325、 HBL355、HBL385)是通过适宜的TMCP工艺条件，得到软质的铁素体和硬质的珠光 体或贝氏体的混合组织，来控制强度和屈强比。另外，JFE生产的HITEN系列钢 板，强度达到780MPa，厚度从12mm～40mm不等，屈强比小于0.85。对于此类高 强度低屈强比厚板的生产，JFE主要采用了在线热处理，即HOP技术，得到的钢 板组织是贝氏体和岛状马氏体的混合组织。

北京科技大学于公开号为CN1323907、公开日为2001年11月28日的发明专利 中提出了一种用于高强度低合金钢生产的弛豫-析出-控制相变技术，利用该工 艺，可获得超细复合组织，能够获得高强度、高韧性、屈服强度在800MPa以上 级别的低合金钢，但该种低合金钢的屈强比特别高(0.95以上)，因此限制了其 在某些领域的应用。

鞍山钢铁公司于公开号为CN1521285、公开日为2004年8月18日的发明专利 中提出一种超低碳贝氏体钢及其生产方法，该种工艺生产的贝氏体钢的屈服强 度在620～690MPa，屈强比在0.86～0.89，但该种工艺只能用于生产厚度≤10mm 的钢板，且其应用还受到了桥梁、建筑等领域的限制。

北京科技大学于公开号为CN1786246公开日为2006年6月14日的发明专利 中提出一种高强度高韧性低屈强比贝氏体钢及其生产方法。该发明采用的是 TMCP+RPC+SQ(控轧空冷+弛豫控制相变+亚温淬火)的工艺，其可将所生产钢种 的抗拉强度控制在800MPa级以上，屈强比控制在0.85，但该钢种需要在两相区 进行亚温淬火，生产周期较长。

宝钢公司于公开号为CN101328564、公开日为2008年12月24日的发明专利中 提出一种具有优良焊接性的低屈强比HT780钢板及其制造方法。该发明采用的 DQ+N’+T(直接淬火+两相区正火+回火)的工艺，成本较高，且合金元素中B元 素的添加，增加了炼钢的困难。

武汉钢铁公司于公开号为CN101497972、公开日为2009年8月5日的发明专利 中提出一种高强度低屈强比焊接结构钢及其生产方法。该发明的焊接结构钢抗 拉强度达到了780MPa以上级，且生产工艺趋于简单可行，但其层流缓冷方式在 实际生产过程中较难控制，钢材生产的稳定性较差。

综上所述可知，现有的各种结构钢及其制备工艺均存在诸多不足。目前， 业界亟待发展出一种低成本适合于工业化稳定生产的方法，来满足大批量生产 低屈强比高强度建筑结构钢厚板的需求。

发明内容

本发明的目的在于提出一种低屈强比高强度厚板及其制备工艺，其通过特 殊的合金成分的设计及普通TMCP技术，控制终轧终冷温度，实现降低材料的屈 强比，达到工业化生产高强度低屈强比钢的目的，从而克服现有技术中的不足。

为实现上述发明目的，本发明采用了如下技术方案：