[发明专利]一种含铝低碳建筑用钢及其冶炼工艺

说明书

本发明公开了一种含铝低碳建筑用钢及其冶炼工艺，属于冶金技术领域。其组成按重量百分数计为C 0.03～0.07％、Si 0.05～0.12％、Mn 0.20～0.40％、P≤0.025％、S≤0.025％、Al 0.012～0.035％、Ti 0.010～0.030％、B≥0.0040％，其余为Fe和不可避免的杂质。包括转炉冶炼、LF升温、RH精炼、LF精炼、小方坯连铸。通过添加Al、B、Ti元素微合金化，达到细化晶粒指标，通过采取降低精炼渣碱度、控制喂钙线量、使用全镁质耐材、留钢留渣等措施，提高了钢水纯净度。本发明含铝低碳建筑用钢，有效减少因化学成分、铸坯缺陷、夹杂物引起的断裂次数。

技术领域

本发明属于冶金技术领域，具体来说涉及一种含铝低碳建筑用钢及其冶炼工艺。

背景技术

含铝低碳建筑用钢是一种新型、高性能的建筑材料，主要用于工业地坪、地下通道、地面、桥面、港口码头、机场跑道等建筑行业，在普通混凝土中掺入乱向分布的含铝低碳建筑用钢制成的钢纤维能够有效地阻碍混凝土内部微裂缝的扩展及宏观裂缝的形成，显著地改善了混凝土的抗拉、抗弯、抗冲击及抗疲劳性能，具有较好的延性，从而代替螺纹钢骨架，具有施工方便，生产效率高、结构件安全性高、使用寿命长等优点，属于高技术含量、高附加值产品。

目前，市场上用户在加工时，该钢种不经过任何热处理，由Φ5.5mm、Φ6.5mm的盘条分别经干拉、湿拉工序连续多道次拉拔至Φ0.55mm、Φ0.62mm左右的钢丝，并要求获得良好力学性能的最终产品，因此，用户对原材料的化学成分、纯净度、表面质量及尺寸精度等方面要求非常苛刻。

衡量含铝低碳建筑用钢的关键技术指标在于确保拉拔后的抗拉强度符合技术要求的同时，避免盘条在连续拉拔过程中出现断裂，母材在拉拔过程中的断裂会一定程度上影响生产效率、增加生产成本和降低产品质量。而钢的化学成分合理与否、纯净度的高低、气体含量的高低、铸坯质量的好坏是影响盘条拉拔过程中断裂的关键因素，如何设计其化学成分，并配备合理的冶炼工艺参数，在低成本的条件下，冶炼出符合用户最终要求的含铝低碳建筑用钢，是目前含铝低碳建筑用钢的相关试生产厂家所遇到的共同难题。

目前，国内中国专利数据库中涉及含铝低碳建筑用钢的技术方案寥寥无几。

发明内容

本发明的目的在于针对以上技术难题，通过设计合理的化学成分、选择合理的工艺参数，提供一种含铝低碳建筑用钢及其冶炼工艺，能够确保其化学成分均匀、纯净度高，且钢材在用户连续拉拔过程中能够显著减少因化学成分、铸坯缺陷、夹杂物引起的断裂次数，完全满足用户的使用要求。

为了实现上述目的，本发明所涉及的一种含铝低碳建筑用钢，其化学成份按重量百分数计为：[C]：0.03～0.07％、[Si]：0.05～0.12％、[Mn]：0.20～0.40％、[P]≤0.025％、[S]≤0.025％、[Al]：0.012～0.035％、[Ti]：0.010～0.030％、[B]：≥0.0040％，[N]≤70ppm，其余为Fe和不可避免的杂质。

优选地，其化学成份按重量百分数计为：[C]：0.03～0.06％、[Si]：0.06～0.09％、[Mn]：0.25～0.35％、[P]≤0.020％、[S]≤0.020％、[Al]：0.015～0.030％、[Ti]：0.010～0.030％、[B]：0.0050～0.0070％，[N]≤60ppm，其余为Fe和不可避免的杂质。

本发明成分设计理由：

C是提高钢的强度最显著的元素，但含量过高会使钢的塑性降低，影响拉拔性能。本发明中优选为0.03～0.06％；

Si可以提高钢的弹性极限，屈服点和抗拉强度，但含量过高会降低钢的焊接性能。本发明优选为0.06～0.09％；

Mn可以起到固溶强化的作用，但含量过高会降低钢的塑性指标。本发明中优选为0.25～0.35％；