建筑用耐火钢材的制造方法

摘要

本发明公开了一种建筑用耐火钢材的制造方法，涉及建筑材料技术领域，该方法包括加热钢坯，1100-1250℃下加热60-90分钟；钢坯出炉后进行轧制，开轧温度为980-1070℃，终轧温度为750-850℃；轧后空冷至700℃时，以8-10℃/s的冷却速度冷却至450-500℃，再空冷至室温，随后在550-600℃下回火30-60分钟，回火结束后自然空冷至室温。本发明解决了现有建筑用钢材自身的耐火性能较低的问题。

说明书

技术领域

本发明涉及建筑材料技术领域，尤其是一种建筑用耐火钢材的制造方法。

背景技术

钢板具有强度高、抗震性能好和施工快速等优点，是良好的建筑用材料，目前的大型建筑和高层建筑大多为钢结构建筑，但是普通的建筑用钢材在受热时其强度和承载能力都会迅速降低，使用这种钢材的钢结构建筑一旦遭遇火灾，钢结构受热强度降低而极易造成建筑物倒塌等恶性火灾事故的发生。为了增强钢材的防火性能，现有的方法是在钢材表面喷涂耐火涂层，耐火涂层的厚度较后，不仅增加了钢结构的重量，而且增加了建筑成本，在实际使用过程中，较厚的耐火涂层易发生龟裂剥落，进而影响钢结构的防火性能。提高钢材本身的耐火性能，才能有效满足钢结构建筑的防火安全性能要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种建筑用耐火钢材的制造方法，它能够解决现有建筑用钢材自身的耐火性能较低的问题。

为了解决上述问题，本发明采用的技术方案是：一种建筑用耐火钢材的制造方法包括以下步骤：钢坯送入加热炉中加热，加热温度为1100-1250℃，加热时间为60-90分钟；钢坯出炉后进行轧制，开轧温度为980-1070℃，终轧温度为750-850℃；轧后空冷至700℃时，以8-10℃/s的冷却速度冷却至450-500℃，再空冷至室温，随后在550-600℃下进行回火处理，回火时间为30-60分钟，回火结束后自然空冷至室温；所述钢坯包括以下质量百分含量的化学成分：C0.08-0.11%，Si0.1-0.35%，Mn0.6-1.2%，Ti0.01-0.025%，V0.01-0.2%，Mo0.01-0.02%，Cr0.15-0.3%，Nb0.02-0.04%，B0.001-0.003%，Al0.01-0.06%，其余为Fe及不可避免的杂质。

上述建筑用耐火钢材的制造方法的技术方案中，更具体的技术方案还可以是：C0.098%，Si0.32%，Mn1.06%，Ti0.015%，V0.1%，Mo0.015%，Cr0.22%，Nb0.03%，B0.002%，Al0.03%，其余为Fe及不可避免的杂质。

进一步的，C0.08%，Si0.1%，Mn0.6%，Ti0.01%，V0.01%，Mo0.01%，Cr0.3%，Nb0.02%，B0.003%，Al0.06%，其余为Fe及不可避免的杂质。

进一步的，C0.11%，Si0.35%，Mn1.2%，Ti0.025%，V0.2%，Mo0.02%，Cr0.3%，Nb0.04%，B0.001%，Al0.01%，其余为Fe及不可避免的杂质。

由于采用了上述技术方案，本发明与现有技术相比具有如下有益效果：对轧后冷却速度的限定，可以提高强度，保持韧性不变；回火处理可以有效提高钢材的高温强度，使其在高温下的屈服强度不降低太多；Si可以促进铁素体的形成，抑制渗碳体的长大，提高钢的高温强度；Mn起到脱氧防止脆性的作用；Ti和V可以增加钢的高温持久强度和蠕变的抗力，改善钢焊接后的塑韧性；Mo、Cr、Nb能有效提高钢材高温强度；加入B可降低Mo含量，在高温下可以保持良好的组织稳定性，获得综合性能良好的耐火钢；Al是强脱氧元素，与N形成AlN形成细化晶粒，提高强度，同时也能提高钢的耐腐蚀性能；钢材的屈服强度达到670MPa以上，延伸率大于23%，600℃高温下屈服强度是室温下的2/3以上。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的详述：

实施例1

本实施例的建筑用耐火钢材包括以下质量百分含量的化学成分：C0.098%，Si0.32%，Mn1.06%，Ti0.015%，V0.1%，Mo0.015%，Cr0.22%，Nb0.03%，B0.002%，Al0.03%，其余为Fe及不可避免的杂质。

生产时，按上述化学成分采用转炉进行冶炼，经炉外精炼后，连铸钢坯，将钢坯送入加热炉中加热，加热温度为1150℃，加热时间为80分钟；钢坯出炉后进行轧制，开轧温度为1020℃，终轧温度为800℃；轧后空冷至700℃时，以10℃/s的冷却速度冷却至480℃，再空冷至室温，随后在570℃下进行回火处理，回火时间为45分钟，回火结束后自然空冷至室温。

本实施例制造得到的建筑用耐火钢材的室温性能如下：室温屈服强度705MPa，延伸率26%；600℃屈服强度498MPa，耐火性能良好。

实施例2

本实施例的建筑用耐火钢材包括以下质量百分含量的化学成分：C0.08%，Si0.1%，Mn0.6%，Ti0.01%，V0.01%，Mo0.01%，Cr0.3%，Nb0.02%，B0.003%，Al0.06%，其余为Fe及不可避免的杂质。

生产时，按上述化学成分采用转炉冶炼，经炉外精炼后，连铸钢坯，钢坯送入加热炉中加热，加热温度为1100℃，加热时间为90分钟；钢坯出炉后进行轧制，开轧温度为980℃，终轧温度为750℃；轧后空冷至700℃时，以8℃/s的冷却速度冷却至500℃，再空冷至室温，随后在550℃下进行回火处理，回火时间为60分钟，回火结束后自然空冷至室温。

本实施例制造得到的建筑用耐火钢材的室温性能如下：室温屈服强度685MPa，延伸率24.5%；600℃屈服强度482MPa，耐火性能良好。

实施例3

本实施例的建筑用耐火钢材包括以下质量百分含量的化学成分：C0.11%，Si0.35%，Mn1.2%，Ti0.025%，V0.2%，Mo0.02%，Cr0.3%，Nb0.04%，B0.001%，Al0.01%，其余为Fe及不可避免的杂质。

生产时，按上述化学成分采用转炉进行冶炼，经炉外精炼后，连铸钢坯，钢坯送入加热炉中加热，加热温度为1250℃，加热时间为60分钟；钢坯出炉后进行轧制，开轧温度为1070℃，终轧温度为850℃；轧后空冷至700℃时，以9℃/s的冷却速度冷却至450℃，再空冷至室温，随后在600℃下进行回火处理，回火时间为30分钟，回火结束后自然空冷至室温。

本实施例制造得到的建筑用耐火钢材的室温性能如下：室温屈服强度670MPa，延伸率23.5%；600℃屈服强度466MPa，耐火性能良好。