[发明专利]抗拉强度≥600MPa的高韧性低屈强比耐火耐候钢及其生产方法

说明书

本发明公开了一种抗拉强度≥600MPa的高韧性低屈强比耐火耐侯钢及其生产方法，属于低合金高强钢制造领域。本发明钢的组分及质量百分比含量为：C：0.015～0.065％，Si：0.05～0.15％，Mn：1.00～1.45％，P≤0.005％，S≤0.002％，Mo：0.10～0.75％，Cr：0.05～0.80％，Cu：0.10～0.70％，Ni：0.15～0.65％，Nb：0.005～0.060％，V：0.010～0.065％，Ti：0.005～0.015％，Als：0.015～0.035％，Zr：0.0005～0.0075％，Re：0.0005～0.0060％，N：0.0015～0.0050％，O：0.0015～0.0045％，其余为Fe及不可避免的杂质；同时满足：Zr/(O+N)＝0.61～0.86，(Mo+2Cr+Cu)/2Ni＝1.25～3.25，5C+3Mn＝3.2～4.5％，Pcm＝C+Si/30+(Mn+Cr+Cu)/20+Ni/60+Mo/15+V/10+5B≤0.23％。本发明钢的生产方法，包括冶炼并连铸成坯、加热、高压水除磷、轧制、冷却及矫直工艺步骤。按照本发明钢化学成分及生产工艺要求，生产的产品具备高强度，高塑韧性，较低屈强比，优异的耐火性能、耐侯性能、焊接性能以及抗层状撕裂性能，良好的冷加工性能。

技术领域

本发明涉及低合金高强钢制造领域，具体地涉及一种抗拉强度≥600MPa的高韧性低屈强比耐火耐候钢及其生产方法。

背景技术

钢铁技术的发展伴随着普通钢结构在建筑行业中较差的抗火抗灾及较弱防腐蚀能力，近年来国内外积极开展了相关抗震钢、耐火钢、耐候钢等的研究应用。耐火耐候钢可弥补普通钢结构抗火耐候性能差的缺点，大大减少防火涂料和耐候涂层，降低环境污染，提高资源和能源利用效率，符合国家大政方针要求，因此，从长远来看，结构用耐火耐候钢是建筑结构行业具有巨大潜在需求的优质钢材，其市场价值不可估量。

中国发明专利申请(申请公开号：CN1354273A，申请公开日：2002-6-19)公开了高性能耐火耐候建筑用钢及其生产方法，该发明专利申请的建筑用钢含有C、Si、Mn、P、S、Mo、Ti、Al、N、O、Cr、Ni、Cu、Ca、B，此外，还含有Nb、V、Re中的一种或一种以上，余量为Fe，经过冶炼、轧制和热处理，使钢具有高强度、高韧性和优良的耐火、耐候性。但该发明专利申请的缺点是含有较多P含量，致使焊接性能较差，且钢板需进行正火+回火处理，工艺路线复杂，成本较高，同时钢板的强度级别较低。

此外，中国发明专利申请(申请公开号：CN103695772A，申请公开日：2014-04-02)公开了屈服强度为550MPa级耐火耐候抗震建筑用钢及其生产方法，该发明专利申请的建筑用钢组分及wt％为：C：0.041～0.125％，Si：0.31～0.62％，Mn：1.81～2.40％，P≤0.008％，S≤0.002％，Nb：0.041～0.065％，Ti：0.007～0.020％，Mo：0.41～0.63％，W：0.07～0.10％，Mg：0.0071～0.0098％，O≤0.0012％，且经过铁水脱硫、转炉冶炼、真空处理、添加Mg元素、常规连铸并对铸坯加热、分段轧制、终轧后进行冷却等工艺，制备得到屈服强度在550～700MPa，抗震性能好即屈强比≤0.83，耐火性能优良即600℃屈服强度不低于室温下的2/3，耐腐蚀性能优于CortenB的建筑用钢。