[发明专利]一种抗拉强度580MPa级低屈强比热轧窄中板及制备方法

说明书

技术领域

本发明属于轧钢技术领域，具体涉及一种抗拉强度580MPa级低屈强比热轧窄中板及制备方法。

背景技术

钢结构建筑自上世纪兴起以来，因具有多方面的优势，用其代替钢筋混凝土结构，已经成为高层建筑的发展趋势。在日本阪神大地震中，钢结构建筑在地震中的受损率远低于混凝土结构建筑，钢结构的抗震性能得到了充分的体现。钢结构建筑之所以具有好的抗震性能是由于钢具有加工硬化的能力，屈强比是衡量钢的加工硬化能力的一个重要参数，欧洲建筑钢要求屈强比小于0.91，而日本要求建筑钢屈强比小于0.80。另外，随着建筑结构向高层化和大跨距发展，建筑结构须使用高强度钢材，以减轻结构重量，降低建造成本，减少钢结构用材的厚度，提高其可靠性。

热轧窄中板，通常指宽度规格小于650mm，厚度小于25mm的热轧钢板，是钢材的一种新规格，为适应钢结构制做，在翼缘板和中板的基础上生产的新产品，是规格同于翼缘板，材质同于中板的新型建筑材料，窄中板产品板型、平直度、两侧面垂直度好，材料不用切割，利用率高。但是目前的窄中板的成分主要是普通的C-Mn系钢，并采用单机轧制工艺制备，尽管满足了钢构的轻量化需求，但是其强度普遍不高，屈强比也无法满足建筑用抗震钢构材料的要求。

发明内容

针对建筑结构用钢的高强度及抗震所需低屈强比的要求，本发明提供一种抗拉强度580MPa级低屈强比热轧窄中板及制备方法，本发明采用C-Mn-Si-Cr-Ti系钢成分设计，应用控轧控冷工艺，得到抗拉强度580MPa级，屈强比小于0.65的热轧窄中板。

本发明的抗拉强度580MPa级低屈强比热轧窄中板，其化学成分按质量百分数为：0.05~0.08%C、0.20~-0.40%Si、1.30~1.60%Mn、0.2~0.3%Cr、0.005~0.015%Ti，余量为Fe；其微观组织为铁素体与贝氏体组织，其中：铁素体体积分数为50~60%，贝氏体体积分数40~50%；屈服强度Rel为340~380MPa，抗拉强度Rm为580~650MPa，断后总伸长率A为25~30%，屈强比（Rel/Rm）在0.55~0.65之间；厚度为5~14mm，宽度为400~600mm。

本发明的抗拉强度580MPa级低屈强比热轧窄中板的制备方法，具体按照以下步骤进行：

（1）将厚度为150~180mm，宽度400~600mm，化学成分按质量百分数为：0.05~0.08%C、0.20~-0.40%Si、1.30~1.60%Mn，0.2~0.3%Cr，0.005~0.015%Ti，余量为Fe的连铸坯，于加热炉加热至1220~1250℃，最终出炉温度为1100~1150℃；

（2）在两辊可逆式粗轧机上对加热后的连铸坯进行热轧粗轧，开轧温度1050~1130℃，得到中间坯，然后在5机架精轧机组对中间坯进行精轧，精轧的开轧温度920~950℃，终轧温度820~840℃，其中精轧入口中间坯厚度为15~42mm；

（3）对精轧后的板坯进行加速冷却，控制开冷温度780~820℃，冷却速度3~8℃/s，冷却至400~450℃，不需矫直，随后在空气中自然冷却至室温，得到屈服强度为340~380MPa；抗拉强度为580~650MPa，断后总伸长率A为25~30%，屈强比为0.55~0.65，厚度5~14mm，宽度400~600mm的热轧窄中板。 

与现有技术相比，本发明的特点和有益效果是：

本发明的抗拉强度580MPa级低屈强比热轧抗震窄中板，是针对建筑结构用钢的高强度及抗震所需低屈强比的要求，在普通C-Mn系钢成分基础上，采用添加微量合金元素Cr，通过抑制先共析铁素体析出量，提高先共析转变剩余奥氏体量，并通过控制冷却，使剩余奥氏体转变为贝氏体，提高抗拉强度，从而获得较低的屈强比，屈强比小于0.65。

本发明的抗拉强度580MPa级低屈强比热轧抗震窄中板完全满足了建筑结构用钢的需求，克服了现有的窄中板抗拉强度不高，屈强比过高，加工硬化能力不强的问题，是具有良好发展前景的新型建筑结构用钢。

附图说明

图1是本发明的抗拉强度580MPa级低屈强比热轧窄中板钢的典型金相组织照片，经4%硝酸酒精溶液腐蚀；

其中，白色部分为铁素体，约占50%；灰色部分为贝氏体，约占50%。

具体实施方式

实施例1