一种大厚度Q500GJE高强度建筑结构用钢板及其制造方法
专利汇可以提供一种大厚度Q500GJE高强度建筑结构用钢板及其制造方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种大厚度Q500GJE高强度建筑结构用 钢 板，该钢板的化学成分按 质量 百分比计为，C：0.07～0.14%，Si：0.20～0.50%，Mn：1.2～1.60%，P：≤0.008%，S：≤0.005%，Cr：0.10～0.30%，Mo：≤0.30%，Ni：0.20～0.30%，Cu：≤0.30%，Al：0.02～0.04%，Nb：0.020～0.060%，Ti：0.01～0.02%，V+Nb+Ti≤0.22%，N:≤0.007%及不可避免的杂质元素， 碳 当量为０.３６～0.46%。工艺流程： 铁 水 预处理、转炉 冶炼 、LF炉精炼、RH炉精炼、 连铸 机 铸坯 、坯料加热、 轧机 控制 轧制 、Acc冷却及精整。本 申请 建筑结构钢产品的性能均匀，综合性能良好；生产周期短、生产成本低。，下面是一种大厚度Q500GJE高强度建筑结构用钢板及其制造方法专利的具体信息内容。
1.一种大厚度Q500GJＥ高强度建筑结构用钢板，其特征在于：该钢板的化学成分按质量百分比计为，C：0.07～0.14%，Si：0.20～0.50%，Mn：1.2～1.60%，P：≤0.008%，S：≤
0.005%，Cr：0.10～0.30%，Mo：≤0.30%，Ni：0.20～0.30%，Cu：≤0.30%，Al：0.02～0.04%，Nb：
0.020～0.060%，Ti：0.01～0.02%，V+Nb+Ti≤0.22%，N:≤0.007%及不可避免的杂质元素，碳当量为0.36～0.46%，屈强比≤0.8０，-４0℃V型冲击功≥1５0J，组织为铁素体+珠光体，交货状态为TMCP，晶粒度8.0级以上；
TMCP工艺涉及控轧和轧后控冷，其中轧制分二阶段：粗轧和精轧，
粗轧的控制轧制：粗轧又包括奥氏体再结晶区控轧和奥氏体未再结晶区控轧，粗轧开轧温度≥980℃，奥氏体再结晶区控轧中至少有2道次在轧机能力允许下，采用大压下量，其压下量≥38mm或压下率≥15％，奥氏体未再结晶区控轧：采用大压下量，总压下率≥40％，将钢板轧至待温厚度，待温厚度≥50mm；
精轧的控制轧制：带温后进入奥氏体和铁素体二相区轧制，开轧温度820～900℃，最后三道累计压下率≥28％，终轧温度≥780℃；
轧后控冷是将轧后板坯送Acc冷却装备中水冷却，控制冷却速率5～18℃/s，控制终冷温度580～730℃。
2.根据权利要求1所述的大厚度Q500GJＥ高强度建筑结构用钢板，其特征在于：钢板厚度12～40mm，屈服强度530～570MPa，抗拉强度660～710MPa，伸长率≥２０%；屈强比≤0.8０，-
４0℃V型冲击功≥1５0J。
3.一种制造权利要求1所述大厚度Q500GJＥ高强度建筑结构用钢板的方法，其特征在于：工艺流程：铁水预处理、转炉冶炼、LF炉精炼、RH炉精炼、连铸机铸坯、坯料加热、轧机控制轧制、Acc冷却及精整，
（1）采用宽厚板连铸机生产150mm～370mm坯料，其连铸工艺主要参数：过热度为10～45℃，铸机拉速0.5～1.3m/min；使用动态二冷工艺，水比量为0.5～1.0L/kg；凝固末端采用动态轻压下、电磁搅拌；坯料长度按合同订单钢板尺寸的组坯规则，将坯料定尺；坯料下线堆缓冷24小时以上；将精整合格的坯料按生产计划发送轧钢车间；
（2）坯料加热：加热炉的预热段温度：600～900℃、加热一段温度：1000～1180℃、加热二段温度：1200～1240℃、均热段温度：1160～1220℃；加热总时间≥10×H分钟，H为坯料厚度，单位：cm；为确保坯料的加热均匀，坯料在炉内各段应匀速步进；
（3）坯料出炉后，采用粗除鳞机和精除鳞机除去氧化铁皮；粗除鳞包括精除鳞的水压≥
20MPa；
（4）轧制分二阶段：粗轧和精轧，
粗轧的控制轧制：粗轧又包括奥氏体再结晶区控轧和奥氏体未再结晶区控轧，粗轧开轧温度≥980℃，奥氏体再结晶区控轧中至少有2道次在轧机能力允许下，采用大压下量，其压下量≥38mm或压下率≥15％，奥氏体未再结晶区控轧：采用大压下量，总压下率≥40％，塑性变形使奥氏体晶粒拉长，在晶粒内形成变形带和Nb、V、Ti等微合金元素的碳氮化物的应变诱发沉淀，将钢板轧至待温厚度，待温厚度≥50mm；
精轧的控制轧制：带温后进入奥氏体和铁素体二相区轧制，开轧温度820～900℃，最后三道累计压下率≥28％，终轧温度≥780℃；
（5）为确保控制轧制后的变形奥氏体晶粒和相变后的铁素体晶粒长大，达到提高强度，不损害韧性轧制完成后送Acc冷却装备中水冷却，冷却速率5～18℃/s；终冷温度580～730℃，此时金相组织的晶粒度达8.0级以上；然后直送热矫机矫平，轧件热矫温度≥500℃；之后送冷床自然冷却；冷却至300～400℃则下线堆缓冷，堆缓冷≥300℃，时间≥24小时；
（6）探伤检验、表观质量检验、理化性能检验、剪切或切割、入库。
4.根据权利要求3所述的大厚度Q500GJＥ高强度建筑结构用钢板的制造方法，其特征在于：所述精轧的终轧温度为780～830℃。
一种大厚度Q500GJE高强度建筑结构用钢板及其制造方法
技术领域
背景技术
行业对建筑结构钢的分类也格外具体和分明，不同的牌号有不同的用途。
用越来越多，在未来不远的高层建筑、超高层建筑、大跨度体育场馆、机场、会展中心以及钢
结构厂房等大型建筑工程方面，仅有高强度如420MPa、460MPa级的建筑用钢板，已不能满足
建筑行业发展要求。该标准的出台将有助于促进企业研发高于Q460GJ以上牌号的建筑结构
用钢板。
设备的生产，生产成本高，生产周期长，且交货状态为QT，限制了客户的使用。公告号
CN103556074B的发明 “一种调质高强度Q500E 特厚钢板的生产方法”是采用铸坯轧制+调
质热处理的生产工艺，生产Q500E特厚钢板，属于矿山、港口大型设备用钢，生产成本高，生
产周期长，且交货状态为QT，限制了客户的使用。
术人员的研发重点。
地区的建筑业发展、降低建筑成本将起到积极作用。
发明内容
规格，其综合性能在完全满足GB/T 19879～2015和高层建筑用钢板的使用要求的基础上，
产品的屈服强度、抗拉强度的波动范围小，屈强比达≤0.8，其产品的性能均匀、稳定；生产
周期短、生产成本低。
1.60%，P：≤0.008%，S：≤0.005%，Cr：0.10～0.30%，Mo：≤0.30%，Ni：0.20～0.30%，Cu：≤
0.30%，Al：0.02～0.04%，Nb：0.020～0.060%，Ti：0.01～0.02%，V+Nb+Ti≤0.22%，N:≤
0.007%不可避免的杂质元素，碳当量为0.36～0.46%。
拉强度660～710MPa，伸长率≥２０%；屈强比≤0.80（而标准是≤0.85），-40℃V型冲击功≥15
０J。其综合性能完全能满足高层建筑用钢板的客户要求。
大的相变强化，提高了强度；但却降低了韧性；故本发明控制C含量为0.12～0.17%。
因此，本发明的设计思路始终围绕在细化晶粒上，将Mn含量控制为1.10～1.60%。
减少钢中的磷含量。为此，本发明将P含量控制≤0.00８%。
能改善钢的显微组织，提高性能。
化。
含量控制为0.10～0.30%
产成本; 因此，本发明Ni含量控制为0.10～0.30%。
此，化学成分设计时，既要考虑产品碳当量限制性，又要顾及其产品的综合性能要求；所以，
碳元素含量不宜加入过高。强度缺失的部分，或屈强比偏高的部分，可通过加入适量的微合
金元素如铌、钒、铝、镍等，和选择合适的轧制工艺；将化学成分和控制工艺结合起来能起到
沉淀强化、固溶强化、细化晶粒、改善钢的内在组织，降低材料的脆性转变温度；又能提高力
学性能。达到有利于屈强比低、冲击韧性好的目标。
用动态轻压下、电磁搅拌；坯料长度按合同订单钢板尺寸的组坯规则，将坯料定尺；坯料下
线堆缓冷24小时以上；将精整合格的坯料按生产计划发送轧钢车间。
料厚度，单位：cm；为确保坯料的加热均匀，坯料在炉内各段应匀速步进。
奥氏体再结晶后的晶粒细化；为避免特大晶粒出现，在高温区应保证道次压下量达到一定
量，至少有2道次在轧机能力允许下，采用大压下量，其压下量≥38mm或压下率≥15％；奥氏
体未再结晶区控轧中：采用大压下量，总压下率≥40％，将钢板轧至待温厚度，待温厚度≥
50mm，塑性变形使奥氏体晶粒拉长，在晶粒内形成变形带和Nb、V、Ti等微合金元素的碳氮化
物的应变锈发沉淀，变形奥氏体晶界是奥氏体向铁素体转变时铁素体优先形核部位；从而
得到晶粒细化的铁素体，强度提高，脆性转变温度下降（即韧性提高）。
粒内部形成变形新的滑移带；并在这些部位形成新的铁素体晶核，而先析出铁素体。经变形
后，使铁素体晶粒内部形成大量位错，并由这些位错在高温形成亚结构（铁素体亚晶）。亚结
构使强度提高，脆性转变温度降低。为确保成品钢板的综合性能，应细化其晶粒；为此，最后
三道累计压下率≥28％，终轧温度≥780℃，优选780～830℃。
温度580～730℃，此时金相组织的晶粒度达8.0级(含)以上；然后直送热矫机矫平，轧件热
矫温度≥500℃；之后送冷床自然冷却；冷却至300～400℃则下线堆缓冷，堆缓冷≥300℃，
时间≥24小时。
在20mm以上的钢板）。轧后采用空冷，铁素体和珠光体组织粗大，性能偏低、韧性较差。
控轧，实现强度和韧性的双提高。尤其地，在未再结晶区轧制可能得到均匀细小的铁素体晶
粒，也有可能得到粗细不均的混晶铁素体晶粒。为避免此种不利因素，在总变形量一定时，
在轧机能力许可条件下，道次压下率越大，变形带越容易产生，且在整体组织中更容易均
匀。因此，为保证获得细小均匀的铁素钵晶粒，需要在未再结晶区采用大压下量，总压下率
≥40％较理想。
用钢板产品。
温环境使用；且生产成本低，制造周期短。
具体实施方式
为以Fe为基础元素并包含如下元素成分：C：0.07～0.14%，Si：0.20～0.50%，Mn：1.2～
1.60%，P：≤0.008%，S：≤0.005%，Cr：0.10～0.30%，Mo：≤0.30%，Ni：0.20～0.30%，Cu：≤
0.30%，Al：0.02～0.04%，Nb：0.020～0.060%，Ti：0.01～0.02%，V+Nb+Ti≤0.22%，N:≤
0.007%及不可避免的杂质元素；碳当量为0.36～0.46%的Q500GJＥ。
缓冷24小时以上。将精整合格的坯料按生产计划发送轧钢生产。加热工艺：加热炉的预热段
温度：600～900℃、加热一段温度：1000～1180℃、加热二段温度：1200～1240℃、均热段温
度：1160～1220℃；加热总时间≥10×H分钟（H为坯料厚度，单位：cm）。为确保坯料的加热均匀，坯料在炉内各段应匀速步进。坯料出炉后采用粗除鳞机和精除鳞机除去氧化铁皮；粗除
鳞、精除鳞水压≥20MPa。
量≥38mm或压下率≥15％；奥氏体未再结晶区控轧的总压下率控制在≥40％，轧至待温厚
度，待温厚度不低于50mm。精轧的控制轧制：即铁素体和珠光体（A+F）二相区控轧，待温后开轧温度820～900℃，终轧温度为780～830℃；精轧后三道累计压下率≥28％。
则下线堆缓冷，堆缓冷≥300℃，其时间≥24小时。再探伤检验、表观质量检验、理化性能检
验、剪切或切割、入库。
×2500×L（长度）mm。坯料冷装入加热炉，加热炉的预热段温度：750～900℃、加热一段温
度：1000～1150℃、加热二段温度：1210～1230℃、均热段温度：1200～1220℃；加热总时间
375分钟。经粗轧轧制，待温厚度88mm；待温后精轧机开轧温度820℃，经精轧机轧制，终轧温
度815℃；轧制完成后轧件直送入Acc装备中浇水即加速冷却，冷却速率12～13℃/s，终冷温
度590℃；再经热矫机矫平；之后送冷床自然冷却，冷却至330℃时下线堆缓冷；经27小时堆
缓冷后吊板取样、理化检验及质量检验。理化性能检验结果见表1、金相组织（铁素体+珠光
体，晶粒度8.0级以上）如图1。
×2800×L（长度）mm。坯料冷装入加热炉，加热工艺同实例1。经粗轧轧制，待温厚度50mm，待
温后精轧机开轧温度900℃，再经精轧轧制，终轧温度≥796℃；轧制完成后轧件直送入Acc
装备中浇水即加速冷却，冷却速率6～7℃/s，终冷温度690～710℃；再经热矫机矫平；之后
送冷床自然冷却，冷却至320℃时下线堆缓冷；经24小时堆缓冷后取样、理化检验及质量检
验。理化性能检验结果见表1。
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