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十年来,马钢在热轧H型钢生产领域里,坚持创新发展,在开拓市场、生产工艺集成创新、品种开发等方面都取得了显著成绩。在面对进一步自主创新的关键时期,我们有必要系统地对以往的工作加以总结,并通过广泛收集国内外热轧H型钢的技术进步和产品开发的经验,以求记录热轧H型钢技术的发展历程和取得的经验,以便更好地完成 科技支撑计划项目“节约型建筑用钢产品开发及应用研究”及其成果的推广。
现代建筑用钢技术发展趋势:自20世纪30~50年代欧美等先进 建筑行业率先使用钢结构起,现代建筑用钢的发展进入了全新的时代,他们借助于各种设计软件、规范、标准等成熟技术,使用高性能钢材、焊材、连接件等相关材料,形成了专业化、现代化的建筑用钢系统技术。这些技术包括新型节约型建筑用钢的开发、钢结构的设计制作与建筑施工技术等,从而促使了建筑商和冶金工程师对接受和选择钢结构形成了广泛而深刻的共识,推动了国际建筑用钢的快速发展。而钢铁业在开发和生产建筑用钢方面形成的丰富经验和强大的研发能力,更为建筑领域中采用新型建筑用钢提供了便利和优势,而目前正在将注意力集中在为满足现代环保和资源利用领域对建筑用钢在节约方面的新的、更高的要求而开展研究。




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钢材在轧制的过程中,温度变化使得组织发生变化,进一步使得钢材力学性能出现差异。热轧过程观组织的变化主要包括:
(1)加热过程:晶粒粗化和量元素的固溶;
(2)轧制过程:显组织随着材料的加工硬化被拉长;
(3)高温奥氏体区:组织因动态再结晶而发生变化;
(4)轧制道次间隙以及轧后:组织因静态再结晶发生变化;
(5)轧制过程中:碳氮化物在两相区和低温奥氏体区诱变析出;
(6)低温奥氏体区:应变积累;
(7)变形过程中和变形后:奥氏体向铁素体的相变。




在西方工业革命推动下,钢铁和造船工业得到迅速发展。1847年,法国人兹尔发明了工字钢,当时的工字钢是用4个角钢和一块钢板焊接而成的,由于其力学性能优于角钢得到迅速的发展。两年后,兹尔采用二辊轧制方法轧出了4个规格的工字钢,高度在100-178mm,长度大于6m,大幅度提高了钢梁的生产效率;很快又生产出了高度为80-600mm的工字钢,高宽比为1/2~1/3,斜度8%~17%。由于工字钢腿部窄小,不适合做承受纵向弯曲的柱型或桩型建筑构件,而要用二辊或三辊轧机生产宽腿无斜度的工字钢,比生产窄腿有斜度的工字钢要困难得多。于是在1850~1860年间,在美国发明了 轧机,为轧制平行腿的钢梁创造了条件。1880年具有多机座的 轧机相继在德国和美国问世。 轧机的发明,为轧制宽腿无斜度的工字钢创造了条件。
然而,1897年 Henry Grey等人在研究报告中指出:从理论上讲H型钢是能够在 机架上轧制的,但仅采用一架 轧机是不能同时解决H型钢腿部宽展和腿尖加工问题的,必须有一架轧边机与 轧机连轧才能解决问题,即在实际生产中应该再增加一台辊轧边机来控制翼缘的宽展,即轧制H型钢翼缘的边部。这一研究成果极大地推动了H型钢生产的发展。




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