[发明专利]一种350MPa级耐低温热轧H型钢及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于钢铁技术领域，具体地，本发明涉及一种350MPa级耐低温热轧H型钢及其制备方法。

背景技术

耐低温H型钢主要应用于高寒地区的建筑、船舶、桥梁、电站设备、水利、能源、化工、起重运输机械及其他较高载荷的钢结构件。此钢材夹杂的非金属材质少，具有在低温条件下耐冲击力的特点。

中国发明专利申请CN101255527A公开了一种具有良好低温冲击韧性的加硼H型钢及其制备方法，该发明钢成分重量百分比为：C0.08～0.20％、Mn1.00～1.60％、Si0.10～0.55％、P≤0.025％、S≤0.025％、Nb0.015～0.035％、B0.0005～0.0012％，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％，[O]≤0.0060％，该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、硫偏析和沿晶断裂，改善夹杂物的形态和分布等。但需要保持较低的氮、氧含量，采用铝脱氧，才能保证良好的脱氧效果。由于型钢截面的复杂性，在冶炼过程中采用铝脱氧时，易在连铸过程中出现“套眼”问题，破坏炼钢工序生产的连续性。

中国发明专利申请CN1421286A公开了一种含铌钢H型钢的轧制方法，此发明涉及到的产品是耐-20℃低温冲击功。但其生产过程需要进行850～920℃范围内的低温控轧，生产装备和工艺水平控制要求严格。

发明内容

本发明的目的在于提供一种350MPa级耐低温热轧H型钢，该耐低温热轧H型钢力学性能良好，产品实物屈服强度大于380MPa，-40℃纵向冲击功大于76J。

为了实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案：

本发明的350MPa级耐低温热轧H型钢，其化学成分按重量百分比计为：C：0.05％～0.09％、Si：0.20％～0.35％、Mn：1.35％～1.50％、Nb：0.020％～0.035％、V：0.015％～0.025％、Ti：0.005％～0.025％、P≤0.020％、S≤0.015％，其余为铁和不可避免的杂质。

优选地，上述耐低温热轧H型钢的化学成分按重量百分比计为：C：0.05％～0.08％、Si：0.20％～0.30％、Mn：1.35％～1.45％、Nb：0.020％～0.030％、V：0.018％～0.025％、Ti：0.005％～0.020％、P≤0.020％、S≤0.015％，其余为铁和不可避免的杂质。

本发明的上述350MPa级耐低温热轧H型钢的制备方法，包括以下步骤：

1)铁水预脱硫：脱硫后保证铁水中的硫含量≤0.008wt％；

2)转炉冶炼：采用硅铁、金属锰和铌铁进行合金化，合金成分按中限控制；

3)LF精炼：精炼过程中充分搅拌化渣，造黄白渣；

4)连铸：全程保护浇注，确保大包挂长水口开浇；

5)轧制：轧制成H型钢。

进一步具体地，上述350MPa级耐低温热轧H型钢的制备方法还优选包括以下步骤：

优选地，在转炉冶炼步骤中，钢包采用红净镁碳砖包，烘烤温度≥800℃；采用硅铁、金属锰和铌铁进行合金化，合金成分按中限控制；采用铝锰铁脱氧，加入量2.5～4.0kg/t钢；出钢过程中加入炉渣改质剂1.0kg/t钢，当钢水出至1/4时开始均匀加入合金，钢水出至3/4时加完，合金对准钢流冲击区加入。

优选地，LF精炼步骤还包括采用碳化钙、硅钙钡、铝粒进行调渣，加入量为碳化钙1.5～2.5kg/t钢、硅钙钡2.0～3.0kg/t钢，并视渣况补加铝粒脱氧。

优选地，LF精炼步骤还包括取初样后调整氧位至[O]＜20ppm定氧，喂入钛线，钛线喂入量1.2～2.4m/t钢，喂线速度不小于3m/s。

优选地，LF精炼步骤还包括精炼软吹氩之前喂CaFe线，CaFe线喂入量为100～150m/炉；精炼后保持渣面微动小氩气量搅拌10min以上，其中，所述渣面微动小氩气量是指氩气流量为50～150NL/min。

优选地，在连铸步骤中，中间包烘烤温度为1100℃，结晶器对弧，使用全程保护浇注。其中，进一步优选地，二冷采用弱冷，结晶器采用非正弦振动，中间包采用低碳碱性覆盖剂，覆盖剂加入量为1～1.5kg/t钢，液相线温度为1518℃，中间包过热度按20～25℃控制，铸坯规格为240mm×375mm，拉速为0.6～0.9m/min。