钢材随时间的延长而表现出强度提高，塑性和冲击初性下降的现象，称为时效。完 成时效变形的过程可达数十年。因时效而导致性能改变的程度称为时效敏感性。时效敏感 性愈大的钢材，经过时效W后，其冲击初性和塑性降低显著，对于承载动载荷的结构物，如 桥梁，海上船体结构用钢等，应选用时效敏感性小的钢材。通常W钢材应变时效前后冲击初 性降低的百分比来衡量钢材对应变时效敏感的程度，称为应变时效敏感性系数。加工成一 定尺寸的成品试样，经5%永久变形，在炉内均匀加热到250±10°C，并在此溫度下保溫化 (模拟人工加速时效处理），空冷到室溫，然后取拉伸变形标距内的一段加工成夏比V型缺口 试样，然后与没有进行时效的试样在需要的试验溫度下做冲击试骑。最后测定应变时效前 后H型钢冲击值的降低率，即应变时效敏感性系数C
式中藻k一一未经 受应变时效的冲击吸收功的平均值;覆较S为经受规定应变并人工时效后冲击吸收功的平均 值。
[0003] CN101255527A公开了一种具有良好低溫冲击初性的加棚H型钢及其 制备方法，此发明钢成分重量百分比为：C0.0 8~0.20 %，Mnl. 00~1.60 %，SiO. 10~ 0.55%，P< 0.025%，S< 0.025%，师0.015~0.035%，B0.0005~0.0012%，余量为铁和微 量杂质。冶炼过程中，控制钢种气体含量阳]含0.004%，[0]含0.0060%，此发明主要是通过 加入微量棚对钢材初性的有利作用如抑制憐，硫偏析和沿晶断裂，改善夹杂物的形态和分 布等。但由于加入了 Nb,增加了产品的成本，同时需要保持较低的氮、氧含量，过程采用侣脱 氧，W保证良好的脱氧效果，采用侣脱氧且容易引起连铸过程套眼堵塞问题，连续生产有 限，钢材性能指标主要是常规的-40°C低溫冲击。
[0004] 中国发明专利CN102021475A-种耐低溫结构用热社H型钢的制备方法，C 0.12~ 0.22%，510.10~0.4%，]?111.1~1.50%，口< 0.025%，5< 0.025%，抓0.02~0.05%;其 余为铁和微量杂质。社制过程需要社制变形制度采用大压下量开巧，大压下率终社;大压下 率终社，指的是在终社最后2道次，要求快速连续社制，W实现末2道累积压下率为30%~ 40%，将精社道次变形量控制在60 %~70 %，加入了师微合金化。该方面对社机能力要求 高，影响设备使用寿命，同时因控制社制导致尺寸、外形不合缺陷多，影响成品合格率，并且 最终钢材性能指标主要是常规的-4(TC低溫冲击。
[0005] 中国发明专利CN102618781A-种耐低溫结构用热社H型钢及其制备方法，此发明 钢成分重量百分比为：C0.12 ~0.22%，Mnl.l0~1.50%，Si0.10~0.40%，P< 0.025%，S< 0.025%，VO.Ol~0.05%，余量为铁和微量杂质。钢材性能指标主要是常规的-20°C低溫冲 山O
[0006] 上述现有技术均未设及H型钢的时效敏感性，因此，亟需一种时效敏感小的H型钢。
0007]本发明的目的在于，提供一种时效敏感系数低的热社H型钢，该H型钢应变时效敏 感性系数小，主要用于桥梁、海上船体结构及相关承载动载荷结构物的制造应用领域。
[000引为达到上述目的，本发明采用了如下的技术方案：
[0009] 一种热社H型钢，所述H型钢的化学成分按重量百分比为:C: 0.10~0.20，Si : 0.20 ~0.35，]?11:0.9~1.60，口<0.02,8<0.010，￥(饥铁）：0.020~0.045，1'1:0.008~0.020，八3 < 0.008，其余为化及不可避免的杂质，其中，八3+511+口+5<0.04，且(：、111、￥含量满足^下关 系，C-V/Mn<0.12。
[0010]所述陋^钢屈服强度在4001?3^上，抗拉强度在5701化从上，延伸率为33%^上； 钢材经5%应变时效处理，该钢应变时效敏感系数C在20% W下，-20°CV型应变时效冲击功 为80JW上。
[0011] 本发明还提供了上述H型钢的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
[0012] 1)转炉冶炼
[0013] 采用低的含硫及含神铁水，一般要求铁水含硫量^ 0.010%，铁水中有害元素神含 量< 0.008% ;终渣碱度控制在3.0-4.0范围内，使用娃儘、娃铁、饥铁进行脱氧合金化，终脱 氧使用娃巧领，采用顶底复吹冶炼，底吹先采用氮气进行吹炼12分钟后，切换成氣气；
[0014] 2) LF 精炼
[0015] 钢水进入精炼后喂入氮化儘包忍线，喂线量150~250米/炉，作为一种钢水中增氮 剂，进行微氮处理，进一步发挥饥铁微合金作用，处理后钢水中形成更多的饥氮第二相粒 子，后续起到细化晶粒和沉淀强化效果。氮化儘包忍线忍粉化学成分:Mn >80%、N> 7%、C <0.1%、口<0.03%、51<1.0%、5<0.02%，铁皮质量<175邑/111、忍粉质量450~500邑/111。全 程底吹氣揽拌，前期可根据情况适当调高氣气压力，出站前采用小压力软吹，保证夹杂物上 浮，保证精炼软吹氣大于12分钟；出站前顶渣应达到白渣或黄白渣;精炼末期喂纯巧线100 ~180m/炉进行预脱氧处理将钢水中的溶解氧调整到0.0015% W下，然后进行适量Ti微合 金化处理，按照预定成分要求控制到目标成分；
[0016] 3)畑真空脱气处理
[0017] 将精炼完的钢水进入畑真空脱气处理25分钟W上度，W保证钢水中形成稳定细小 的氧化铁及氮化铁析出物。作为后续凝固过程形核核屯、和二次加热过程抑制高溫下晶粒长 大，细化社材最终组织；
[001引 4)连铸
[0019] 连铸采用全保护诱注工艺，过热度控制在15~3(TC。拉速过程恒定，根据巧型不 同，一般控制在0.8~1.2m/min，按化学成分设计冶炼好的钢水诱铸成铸巧；
[0020] 5)加热：
[0021] 铸巧经堆煤缓冷至300°CW下时，入炉加热，预热段溫度波动范围为950~115(TC， 加热段溫度波动范围为1220~1240°C，均热段溫度波动范围为1200-1220°C，在炉时间3.0 ~4.0小时，然后出炉进行社制；
[0022] 6)社制与冷却
[0023] 巧料经高压水除憐后，用漉道送至粗社机和精社机组，粗精社按正常社制速度社 审IJ，不需要控制终社溫度，在精社机组中间布置了简易冷却装置，主要对翼缘外侧中间进行 冷却，减少翼缘上中下溫差，提高了整个H型钢外侧翼缘性能均匀性的同时，降低了 H型钢社 制过程热应力，减少了腹板浪等废品的产生，社后不需要进行冷却。社件在冷床进行自然冷 却，产品溫度降至80°C W下后，进矫直机进行矫直，银切定尺，收集。
[0024] 经检验，最终社制成的H型钢屈服强度在400MPaW上，抗拉强度在570MPaW上，延 伸率为33% W上，钢材经5%应变时效处理，该钢应变时效敏感系数C在20% W下，-20°CV型 应变时效冲击功为80JW上。
[0025] 对本发明中钢材进行常规未变形时效处理冲击试验结果表明，-20°CV型冲击功平 均为IOOJW上，-40°CV型冲击功平均为80JW上，因此，本发明除具备了常规H型钢拥有的良 好耐低溫性能的同时，还具有良好耐低溫应变时效性能。
[0026] 基于本发明的元素设计，对C-V/Mn与应变时效冲击功的关系进行了试验，结果如 图3所示，从图3中可W看出，当0-￥/^11<0.12，-20°(：￥型应变时效冲击功为8(^^上。
[0027] 本发明可W为低溫地区承载动载荷建筑用H型钢提供了更加安全的选材，在满足 常规低溫冲击指标的同时，随着钢材使用年限的延长，经过适量变形仍然能满足工程设计 指标，-20°C应变时效纵向平均冲击功为80JW上，填补国内空白，具有广阔的市场应用前 景。
[00%]本发明通过先进行预脱氧处理将钢水中的溶解氧调整到0.0015% W下，然后进行 适量Ti微合金化处理，再进入畑真空脱气炉处理25分钟W上，从而实现细小的氧化铁和细 小氮化铁控制技术。
[0029] 本发明通过精炼过程加入增氮剂W及铁微合金化后期进行真空脱气工艺处理，充 分发挥饥和铁微合金化作用，使铸巧中获得良好饥氮及细小氧化铁和氮化铁第二相粒子， 细化均匀了铸巧组织同时，细小氧化铁和氮化铁在二次加热社制时抑制了高溫下奥氏体晶 粒长大，细化了社材组织。同时通过精社机组间布置简易机架间冷却装置，提高了型钢截面 性能均匀性和降低了因腹板冷却快而导致的热应力问题，减少了腹板浪产生，提高了成材 率。最终社制成的陋^钢屈服强度在4001?3^上，抗拉强度在5701?3^上，延伸率为33%^ 上。本发明中的钢材经5%应变时效处理，该钢应变时效敏感系数C在20% W下，-20°CV型应 变时效平均冲击功为80JW上，较好的满足了如桥梁，海上船体结构等承载动载荷的结构物 的需要。