一種高原山區(qū)電力通信塔架用345MPa級(jí)14號(hào)熱軋角鋼及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于材料技術(shù)領(lǐng)域，具體設(shè)及一種高原山區(qū)電力通信塔架用345MPa級(jí)14號(hào) 熱社角鋼及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前高原山區(qū)200-500千伏支線電力塔架和750千伏W下承載范圍的塔架及通信 信號(hào)塔架要求能在高原低溫環(huán)境下安裝快捷、安全性好和具有較長(zhǎng)的使用壽命，并能有效 抵御嚴(yán)寒冰凍天氣對(duì)塔架的損害，上述塔架用鋼多采用強(qiáng)度300M化及W上級(jí)別熱社角鋼制 造，要求鋼材具有良好的塑初性和低溫沖擊初性，-20°C低溫環(huán)境下的V型沖擊功Ακν含34J。 目前14號(hào)及W下規(guī)格的小型熱社角鋼生產(chǎn)工藝裝備不一，大多采用橫列式社機(jī)或棒材社機(jī) 的半連社工藝生產(chǎn)，產(chǎn)品通條尺寸和力學(xué)性能波動(dòng)較大，低溫沖擊初性較差，如Q235D(> 235MPa級(jí))熱社角鋼的-20°C低溫V型沖擊功僅要求含27J，很難滿足電力、通信塔架用鋼的 后道加工W及塔架底部、中部用材的性能要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的第一目的在于提供一種高原山區(qū)電力通信塔架用345MPa級(jí)14號(hào)熱社角 鋼;第二目的在于提供所述的高原山區(qū)電力通信塔架用345M化級(jí)14號(hào)熱社角鋼的制備方 法。
[0004] 本發(fā)明的第一目的是運(yùn)樣實(shí)現(xiàn)的，所述的高原山區(qū)電力通信塔架用345MPa級(jí)14號(hào) 熱社角鋼具有下列重量百分比的化學(xué)成分：C 0.14~0.20%、Si 0.20~0.30%、Mn 0.85~ 1.05〇/〇、V 0.016~0.030〇/〇、Ti 0.015~0.030〇/〇、Mo 0.015~0.025〇/〇、P< 0.020〇/〇、S<0.015〇/〇,其余 為化及不可避免的不純物。
[000引本發(fā)明的第二目的是運(yùn)樣實(shí)現(xiàn)的，包括W下步驟： A、 鋼水冶煉：將化學(xué)成分C 4.0~5.0wt%、Si 0.30~0.55wt%、Mn 0.30~O.eOwt%、P 0.080~0.120wt%、S < 0 . OlOwt%，其余為Fe及不可避免的不純物的鐵水、化學(xué)成分C 0.12~ 0.20wt%、Si 0.15~0.35 wt%、Mn 0.35~0.65wt%、P 0.025~0.040wt%、S 0.025~0.040wt0/0， 其余為Fe及不可避免的不純物的廢鋼及化學(xué)成分C 3.0~3.5wt%、Si 0.30~0.55wt%、Mn 0.40~0.65wt%、P 0.060~0.100wt%、S 0.010~0.025wt%，其余為Fe及不可避免的不純物的 生鐵加入到120噸LD轉(zhuǎn)爐中，進(jìn)行常規(guī)頂?shù)讖?fù)合吹煉，按常規(guī)量加入石灰、白云石、菱儀球造 渣，控制終點(diǎn)碳含量為0.08~0.12wt%，出鋼溫度小于1660°C;出鋼前向鋼包底部加入石灰 和精煉渣進(jìn)行渣洗，石灰加入量為:2. Okg/t鋼，精煉渣加入量為:0.6kg/t鋼;出鋼時(shí)采用全程 底吹氣工藝，氣氣流量控制為30~5(ML/min; B、 脫氧合金化:將A步驟冶煉完畢的鋼水出鋼，當(dāng)鋼包中的鋼水量大于1/4時(shí)，按下列脫 氧合金化順序:侶鐵^娃巧領(lǐng)^娃儘合金^鋼鐵^饑氮合金，依次向鋼包中加入下列物質(zhì)： 按1.2~2. Okg/t鋼的量，加入A1含量為50.0 wt%的侶鐵;按1.7~2.化g/t鋼的量，加入下列質(zhì) 量比的娃巧領(lǐng)合金：Si 52.5wt%，Ca 11.5wt%，Ba 13.5wt%，Al 4.2wt%，其余為化及不可避 免的不純物；按12 . Ο~15.2kg/t鋼的量，加入下列質(zhì)量比的娃儘合金：Μη 65.5wt%，Si 17.5wt%，其余為Fe及不可避免的不純物;按0.2~0.4kg/t鋼的量，加入下列質(zhì)量比的鋼鐵： Mo 56.5wt%，其余為化及不可避免的不純物;按0.18~0.38 kg/t鋼的量，加入下列質(zhì)量比的 饑氮合金:V 77.6wt%，N 18.4wt%，C 1.2wt%，其余為化及不可避免的不純物;在鋼包鋼水量 達(dá)到3/4時(shí)加完上述合金；出鋼完畢后，將鋼水吊送至LF爐精煉工序； C、 鋼水LF爐精煉:將B步驟出鋼完畢鋼水吊至LF爐精煉工位接好氣氣帶，開啟氣氣采用 20~3(ML/min的小氣氣量吹氣2分鐘，然后下電極采用檔位6~8檔化渣;通電3分鐘后，抬電 極觀察爐內(nèi)化渣情況，之后測(cè)溫定氧及取樣;加入侶粒0.6~1. Okg/t鋼，控制鋼水氧活度< 1化pm，之后按0.6~1.3kg/t鋼的量，加入Ti含量為31.5wt%的鐵鐵;與此同時(shí)，根據(jù)渣況進(jìn)行 調(diào)渣，若渣況較稀，補(bǔ)加石灰4.0~6. Okg/t鋼，加入電石1.0 kg/t鋼調(diào)渣，控制渣堿度為5.5~ 7.0;之后將鋼水溫度加熱至1575~1585°C后進(jìn)行喂線處理，喂入具有下列質(zhì)量比的娃巧 線：Si 56.5wt%Xa 29.5 wt%、其余為化及不可避免的不純物，喂線速度為2.5m/s，喂線量 100m;喂線結(jié)束采用流量為15~25化/min的小氣氣量對(duì)鋼水進(jìn)行軟吹氣，軟吹時(shí)間> 8分 鐘，之后加入常規(guī)大包鋼水覆蓋劑，加入量控制為1.0 kg/t鋼，然后將鋼水吊至誘鑄工位； D、 鋼水誘鑄:在中間包溫度為1565~1575°C，拉速為1.2~1.4m/min，二冷比水量為0.4 ~0.化/kg，結(jié)晶器電磁攬拌電流強(qiáng)度為400A、運(yùn)行頻率為2.5監(jiān)的條件下，采用R12m直弧形 連續(xù)矯直5機(jī)5流大方巧鑄機(jī)將C步驟的鋼水誘鑄成斷面200mm X 200mm的大方巧； E、 鋼巧加熱：將D步驟的鋼巧經(jīng)輸送漉道送入側(cè)進(jìn)側(cè)出步進(jìn)梁雙蓄熱式加熱爐進(jìn)行加 熱，高爐煤氣和空氣預(yù)熱溫度均大于l000°C，爐膛采用為微正壓操作，壓力為10~15Pa;加熱 爐均熱段溫度控制為1170~1200°C，加熱時(shí)間為80~100分鐘，鋼巧溫度控制為1120~1150°C; F、 鋼巧高壓水箱除鱗:E步驟鋼巧從加熱爐出鋼后，經(jīng)漉道輸送至長(zhǎng)度為1.2m的高壓水 箱除去氧化鐵皮，鋼巧運(yùn)行速度控制為l.Om/s，噴嘴水壓為16~18MPa;經(jīng)高壓水除鱗后，鋼 巧溫度降至1020~1050°C; G、 開巧社機(jī)預(yù)成型:F步驟鋼巧送入二漉可逆開巧社機(jī)預(yù)成型，開社溫度控制為1020~ 1050°C，社制速度控制為3.8~4.Om/s，社制道次為7道，孔型系統(tǒng)采用蝶式預(yù)切深孔型系統(tǒng)， 預(yù)成型社件腿邊厚度控制在64~66mm，寬度控制在218~221mm; Η、萬(wàn)能社機(jī)連社:將G步驟社件送入10機(jī)架萬(wàn)能社機(jī)連社。采用蝶式孔型系統(tǒng)，社件進(jìn) 入連社機(jī)組的溫度控制為920~950°C，總社制道次為10道，每機(jī)架1道，萬(wàn)能社機(jī)調(diào)整為二漉 模式，社制速度控制為4.5~4.8m/s;終社溫度控制為860~890°C，社制速度控制為4.5~4.8m/ S，由于料型寬扁，散熱快，社制過(guò)程遵循"社件溫度高，適當(dāng)降低連社速度;社件溫度低，適 當(dāng)提高連社速度"的原則； I、 角鋼在線外形尺寸檢測(cè):Η步驟的社件經(jīng)輸出漉道送至激光輪廓儀進(jìn)行外形尺寸精 度檢測(cè)，之后經(jīng)在線成型刀片飛剪后上冷床； J、 精整:1步驟外形尺寸檢測(cè)完畢后的角鋼經(jīng)漉道輸送上冷床，社件在冷床上自然冷卻 至80°C W下;之后在線矯直，矯直速度控制為4.6~4.9m/s;角鋼經(jīng)矯直后，進(jìn)行定尺銀切、收 集、堆煤、自動(dòng)打捆、標(biāo)識(shí)，即獲得具有良好耐蝕耐候性和優(yōu)異低溫沖擊初性的345M化級(jí)14 號(hào)熱社角鋼，鋼的規(guī)格：邊長(zhǎng)X邊長(zhǎng)X邊厚為140mm X 140mm X 12mm、140mm X 140mm X 14mm、 140mmX140mmX16mm，具有下列重量百分比的化學(xué)成分:C 0.14~0.20 wt%、Si 0.20~ 0.30 wt0/0、Mn 0.85~1.05 wt0/0、V 0.016~0.030wt0/0、Ti 0.015~0.030wt0/0、Mo 0.015~ 0.025wt%、S ^ 0.015wt%、P ^ 0.020 wt%，其余為Fe及不可避免的不純物，具有下列工藝力 學(xué)性能：
本發(fā)明煉鋼工序采用饑、鐵、鋼復(fù)合微合金化工藝，鋼中加入饑氮合金、鐵鐵、鋼鐵等微 合金強(qiáng)化元素，社鋼工序控制較低的終社溫度和社制速度，促進(jìn)了細(xì)小彌散的微合金碳 (氮)化物第二相的形成和析出，使鋼強(qiáng)度提高的同時(shí)塑初性顯著改善;社鋼工序采用斷面 200mmX 200mm的大方巧巧料，通過(guò)高精度萬(wàn)能社機(jī)進(jìn)行控制社制，所生產(chǎn)的角鋼尺寸精度 高，通條力學(xué)性能穩(wěn)定，為電力、通信塔架的安裝制作提供了優(yōu)質(zhì)材料。
[0006] 本發(fā)明對(duì)轉(zhuǎn)爐冶煉、脫氧合金化、LF爐精煉、全程保護(hù)連鑄、大方巧加熱、鋼巧開巧 預(yù)成型、連社控制社制、精整等進(jìn)行多工藝集成創(chuàng)新，充分發(fā)揮了微合金析出強(qiáng)化和細(xì)晶強(qiáng) 化機(jī)制，生產(chǎn)出通條尺寸精度高、通條力學(xué)性能穩(wěn)定，具有良好耐蝕耐候性和優(yōu)異低溫沖擊 初性的345MPa級(jí)14號(hào)熱社角鋼，滿足了低溫高原山區(qū)電力、通信塔架用鋼快捷安裝、安全性 好、壽命長(zhǎng)、耐低溫的使用需求。
【具體實(shí)施方式】
[0007] 下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明，但不W任何方式對(duì)本發(fā)明加 W限制， 基于本發(fā)明教導(dǎo)所作的任何變換或替換，均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0008] 本發(fā)明所述的高原山區(qū)電力通信塔架用345M化級(jí)14號(hào)熱社角鋼具有下列重量百 分比的化學(xué)成分：(：0.14~0.20%、510.20~0.30%、]\1110.85~1.05%、￥0.016~0.030%、11 0.015~0.030〇/〇、Mo 0.015~0.025〇/〇、P < 0.020〇/〇、S < 0.015〇/〇,其余為化及不可避免的不純物。