一种低温韧性良好的500MPa级结构用H型钢的轧制方法

技术领域

本发明涉及轧制技术领域，尤其涉及一种低温韧性良好的500MPa级结构用H型钢的轧制方法。

背景技术

随着现代建造事业向着高质化与大型化发展，我们对钢结构桥梁的性能也提出了更高的要求，希望它有更好的强度和稳定性、跨度更大，重量更轻。其中与其他型钢相比，H型钢可根据用途的不同合理分配其翼缘和腹板的截面尺寸，在不同的金属结构中，具有优越的可承受各种不同力矩及负荷等力学性能，大大提高了钢结构的承载能力，是一种截面面积分配更加优化、强重比更加合理的经济断面高效型材，并且由于翼缘的内外侧近乎平行，翼缘端部呈直角，便于施工拼装，可显著提高工程建设速度，缩短施工周期，节省人力成本等。基于H型钢自身的众多优势，采用H型钢可以同时有效的节约资源和保护环境。因此必须迫切开发出桥梁结构用超高强度H型钢，来优化产品结构，提高企业利润率。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种低温韧性良好的500MPa级结构用H型钢的轧制方法。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种低温韧性良好的500MPa级结构用H型钢的轧制方法，轧制工艺为：异型坯加热、粗轧、精轧、冷却；

采用三段加热工艺，第一段：预热段温度设定800～850℃；第二段：分为加热2-1段和加热2-2段，加热2-1段温度设定1050～1180℃，在1050～1100℃区间采用快速加热，加热速度1.3-1.5℃/s，加热2-2段温度设定为1180-1220℃，采用缓慢加热，加热速度0.7-0.9℃/s；

轧制采用两阶段轧制，粗轧阶段和精轧阶段；粗轧阶段轧制7道次，粗轧开轧异型坯腿部中间表面温度1130～1150℃，至少连续三道次压下率≥15％，剩余4道次压下率≥5％；精轧阶段轧制5道次，前三道次压下率≥30％，后两道次压下率≤5％；轧后空冷。

进一步的，加热完毕后保温，1200℃保温时间2-3小时，出炉后利用高压水进行除鳞。

进一步的，粗轧采用水冷进行控制冷却，粗轧开轧异型坯腿部中间表面温度1130～1150℃。

进一步的，精轧温度920-980℃，精轧采用待温轧制和水冷控制轧制。

进一步的，轧制完成后进行空冷，进入冷床集中冷却，待温度降至100℃以下后在矫直机进行矫直，最后切定尺、打捆。

进一步的，成品尺寸为H700mm×300mm×12mm×24mm×12000mm。

进一步的，其化学成分的质量百分含量包括：C 0.06％～0.09％、Si 0.40％～0.60％、Mn 1.35％～1.55％、P≤0.015％、S≤0.010％、Cu0.30％～0.40％、Cr0.6％～0.9％、Ni0.3～0.4％、Ti0.02～0.03％，其余为Fe和不可避免的杂质，质量分数共计100％。

与现有技术相比，本发明的有益技术效果：

采用该工艺生产的500MPa级结构用高强度H型钢成品表面及内部质量较好，轧制后的H型钢各项性能均满足标准要求，具有良好的力学性能，尤其是超高强度和高韧性。

具体实施方式

下面对本发明做进一步详细说明

一种低温韧性良好的500MPa级结构用H型钢其化学成分的质量百分含量包括：C0.06％～0.09％、Si 0.40％～0.60％、Mn 1.35％～1.55％、P≤0.015％、S≤0.010％、Cu0.30％～0.40％、Cr0.6％～0.9％、Ni0.3～0.4％、Ti0.02～0.03％，其余为Fe和不可避免的杂质，质量分数共计100％。

种低温韧性良好的500MPa级结构用H型钢的轧制工艺为：异型坯加热、粗轧、精轧、冷却。

将异型连铸坯在数字化控制加热炉中进行加热，采用三段加热工艺，第一段：预热段温度设定800～850℃；第二段：分为加热2-1段和加热2-2段，加热2-1段温度设定1050～1180℃，在1050～1100℃区间采用快速加热(加热速度1.3-1.5℃/s)，加热2-2段温度设定为1180-1220℃，采用缓慢加热(加热速度0.7-0.9℃/s)。1200℃保温时间2-3小时，出炉后利用高压水进行除鳞。

粗轧阶段轧制7道次，采用水冷进行控制冷却，粗轧开轧异型坯腿部中间表面温度1130～1150℃，至少连续三道次压下率≥15％，剩余4道次压下率≥5％。然后将粗轧后的异型坯送入精轧机工位进行轧制。

精轧温度920-980℃，精轧采用待温轧制和水冷控制轧制，精轧阶段轧制5道次，前三道次压下率≥30％，后两道次压下率≤5％。轧制完成后进行空冷，进入冷床集中冷却。待温度降至100℃以下后在矫直机进行矫直，最后切定尺、打捆。

成品尺寸为H700mm×300mm×12mm×24mm×12000mm。

对低温韧性良好的500MPa级结构用H型钢成品表面质量进行检查，同时对力学性能进行检验。

检查过程中未发现明显成品表面质量缺陷，成品表面质量良好，轧制后的H型钢各项性能均满足标准要求。表1是各个钢种的化学成分，表2、表3结合实施例对本发明进一步说明。

表1各实施例化学成分(质量百分数/％)

表2各实施例加热及轧制控制

表3各实施例轧制H型钢后力学性能

从表3可以看出，该H型钢不仅具有很好的屈服及抗拉强度，而且具有很好的冲击韧性。

以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。