一种高韧性高建钢Q420GJC的冶炼及轧制方法
文献发布时间：2024-04-18 19:48:15
技术领域
本发明涉及钢铁冶炼技术领域，尤其涉及一种高韧性高建钢Q420GJC的冶炼及轧制方法。
背景技术
Q420GJC属于GB/T19879-2005范围的建筑结构用钢，此钢种的特殊性是规定了屈强比及屈服强度波动范围，主要用于制作高层建筑钢结构。
Q420GJC高建钢具有高的强度，良好的抗疲劳性能；高韧性和低的脆性转变温度；良好的冷成型性能和焊接性能；具有较好的抗腐蚀性能和一定的耐磨性能。
但是现有技术Q420GJC高建钢的制备，存在工期长、屈强比高等缺陷，且现有高建钢的韧性不能达到使用要求。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种高韧性高建钢Q420GJC的冶炼及轧制方法，提高了高建钢Q420GJC的韧性。
本发明高建钢Q420GJC的冶炼及轧制方法，包括以下步骤：
(1)铁水脱硫：采用kr法脱硫工艺对铁水进行脱硫处理，使铁水中的硫含量符合标准；
(2)转炉冶炼：以步骤(1)中脱硫的铁水、废钢、铁合金为原料，进行转炉冶炼，出钢前根据最终成分要求向钢包内添加合金元素；
(3)精炼：采用真空VD炉进行精炼脱气；
(4)连铸：精炼脱气完成后，将钢水送入连铸机进行连铸，得到400～500mn厚的连铸坯；
(5)加热：在加热炉中对连铸坯加热，加热温度为1050℃-1200℃，出钢温度为1040℃-1180℃；加热时间为150-200min；
(6)轧制：对加热后的连铸坯进行粗轧和精轧，轧制完成后进行堆垛缓冷24～30h。
优选的，所述高建钢Q420GJC的化学成分按重量百分比为：
C：0.12～0.15％，Si：0.10～0.15％，Mn：1.20～1.30％，P：≤0.015％，S：≤0.005％，Cr：0.15～0.40％，Ni：0.45～0.6％，Cu：≤0.30％，Als：0.015～0.04％，V：0.15～0.18％，Nb：0.04～0.06％，Ti：0.01～0.02％，Mo：0.1～0.25％，Ti：0.05～0.3％，余量为Fe及不可避免的杂质元素。
优选的，步骤(2)所述转炉冶炼的温度为1300℃～1700℃，出钢温度1650℃～1750℃，转炉冶炼过程全程吹氩，氩气流量720～750Nm
优选的，步骤(3)所述精炼温度为1550℃～1560℃，精炼时间为10～15分钟。
优选的，步骤(6)所述粗轧的开轧温度为1050℃～1100℃，终轧温度为900℃～950℃，采用多道次轧制，每道次压下率大于20％，中间坯厚度为成品厚度的1.5倍。
优选的，步骤(6)所述精轧的开轧温度为850℃～1000℃，终轧温度为750℃～800℃，采用多道次轧制，每道次下压率10～20％，成品厚度为90-110mm。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本申请提供了一种高韧性高建钢Q420GJC的冶炼及轧制方法，采用合理的化学成分，并对冶炼及轧制工艺进行合理调整，制备的Q420GJC高建钢，具有较高的低温韧性，较低的屈服比，且交货状态为控轧态，简化了加工步骤。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
一种高建钢Q420GJC，化学成分按重量百分比为：
C：0.15％，Si：0.15％，Mn：1.25％，P：0.012％，S：0.002％，Cr：0.24％，Ni：0.56％，Cu：0.27％，Als：0.024％，V：0.16％，Nb：0.04％，Ti：0.01％，Mo：0.18％，Ti：0.24％，余量为Fe及不可避免的杂质元素。
所述高建钢Q420GJC冶炼及轧制方法步骤如下：
(1)铁水脱硫：采用kr法脱硫工艺对铁水进行脱硫处理，使铁水中的硫含量符合标准；
(2)转炉冶炼：以步骤(1)中脱硫的铁水、废钢、铁合金为原料，进行转炉冶炼，出钢前根据最终成分要求向钢包内添加合金元素；转炉冶炼的温度为1350℃，出钢温度1690℃，转炉冶炼过程全程吹氩，氩气流量720Nm
(3)精炼：采用真空VD炉进行精炼脱气；精炼的温度为1550℃，精炼时间为12分钟；
(4)连铸：精炼脱气完成后，将钢水送入连铸机进行连铸，得到450mn厚的连铸坯；
(5)加热：在加热炉中对连铸坯加热，加热温度为1050℃-1080℃，出钢温度为1040℃；加热时间为200min；
(6)轧制：对加热后的连铸坯进行粗轧和精轧，轧制完成后进行堆垛缓冷24h；
所述粗轧的开轧温度为1100℃，终轧温度为900℃，采用多道次轧制，每道次压下率大于20％，中间坯厚度为150mm；
所述精轧的开轧温度为900℃，终轧温度为780℃，采用多道次轧制，每道次下压率10～15％，成品厚度为100mm。
实施例2
一种高建钢Q420GJC，化学成分按重量百分比为：
C：0.12％，Si：0.13％，Mn：1.27％，P：0.012％，S：0.003％，Cr：0.23％，Ni：0.55％，Cu：0.22％，Als：0.017％，V：0.15％，Nb：0.04％，Ti：0.01％，Mo：0.15％，Ti：0.15％，余量为Fe及不可避免的杂质元素。
所述高建钢Q420GJC冶炼及轧制方法步骤如下：
(1)铁水脱硫：采用kr法脱硫工艺对铁水进行脱硫处理，使铁水中的硫含量符合标准；
(2)转炉冶炼：以步骤(1)中脱硫的铁水、废钢、铁合金为原料，进行转炉冶炼，出钢前根据最终成分要求向钢包内添加合金元素；转炉冶炼的温度为1350℃，出钢温度1720℃，转炉冶炼过程全程吹氩，氩气流量720Nm
(3)精炼：采用真空VD炉进行精炼脱气；精炼的温度为1555℃，精炼时间为15分钟；
(4)连铸：精炼脱气完成后，将钢水送入连铸机进行连铸，得到450mn厚的连铸坯；
(5)加热：在加热炉中对连铸坯加热，加热温度为1150℃，出钢温度为1100℃；加热时间为200min；
(6)轧制：对加热后的连铸坯进行粗轧和精轧，轧制完成后进行堆垛缓冷24h；
所述粗轧的开轧温度为1100℃，终轧温度为930℃，采用多道次轧制，每道次压下率大于20％，中间坯厚度为150mm；
所述精轧的开轧温度为900℃，终轧温度为780℃，采用多道次轧制，每道次下压率10～15％，成品厚度为100mm。
实施例3
一种高建钢Q420GJC，化学成分按重量百分比为：
C：0.13％，Si：0.12％，Mn：1.25％，P：0.014％，S：0.002％，Cr：0.25％，Ni：0.54％，Cu：0.20％，Als：0.025％，V：0.16％，Nb：0.05％，Ti：0.02％，Mo：0.15％，Ti：0.05％，余量为Fe及不可避免的杂质元素。
所述高建钢Q420GJC冶炼及轧制方法步骤如下：
(1)铁水脱硫：采用kr法脱硫工艺对铁水进行脱硫处理，使铁水中的硫含量符合标准；
(2)转炉冶炼：以步骤(1)中脱硫的铁水、废钢、铁合金为原料，进行转炉冶炼，出钢前根据最终成分要求向钢包内添加合金元素；转炉冶炼的温度为1550℃，出钢温度1700℃，转炉冶炼过程全程吹氩，氩气流量720～750Nm
(3)精炼：采用真空VD炉进行精炼脱气；精炼的温度为1550℃，精炼时间为13分钟；
(4)连铸：精炼脱气完成后，将钢水送入连铸机进行连铸，得到450mn厚的连铸坯；
(5)加热：在加热炉中对连铸坯加热，加热温度为1170℃，出钢温度为1120℃；加热时间为180min；
(6)轧制：对加热后的连铸坯进行粗轧和精轧，轧制完成后进行堆垛缓冷28h；
所述粗轧的开轧温度为1080℃，终轧温度为920℃，采用多道次轧制，每道次压下率大于20％，中间坯厚度为150mm；
所述精轧的开轧温度为980℃，终轧温度为800℃，采用多道次轧制，每道次下压率10～15％，成品厚度为100mm。
根据GB-T19879-2015对实施例1-3制备的Q420GJC高建钢进行性能测试，结果如表1：
表1
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。