高性能建筑结构用钢简称高建钢,该钢种主要应用在超高层建筑、大跨度机场、以及钢材为主要结构的厂房等大型建筑中,为适应建筑结构向大型化、减重化,及降低焊接难度等趋势,应在保证钢材具有足够强度的前提下,提高钢材的韧塑性。针对这一思路提升高性能建筑结构用钢韧塑性的研究,以Q420级高建钢为对象,通过氧化物冶金技术,优化钢材成分及热处理制度,提高晶内针状铁素体的析出率,达到提升Q420级高建钢韧塑性的目的,为工业化生产提供理论依据。1)优化高建钢化学成分,通过真空电磁感应炉进行实验室冶炼,并将冶炼试样进行金相组织观察,发现Nb和Mg元素含量提高,对细化晶粒及促进晶内针状铁素体析出有明显效果。2)实验钢通过高温淬火相变仪实验测定相变温度,对实验钢进行CCT曲线绘制,发现适合实验钢析出针状铁素体的温度区间为739～696℃,冷却速率为10～15℃/s,最佳冷速为12℃/s。3)实验钢通过高温共聚焦显微镜实验观察钢材奥氏体组织,对实验钢进行奥氏体晶粒尺寸变化分析,发现适合实验钢析出针状铁素体的保温温度为1250℃,保温温度为10 min。4)通过FIB重构实验钢的铁素体三维形貌,发现晶内针状铁素体与晶内等轴铁素体表面光滑,晶粒细小,无亚晶粒,且形成连锁组织,有利于提高钢材的韧塑性;晶界铁素体形貌存在亚晶粒,且组织粗大,表面存在凹坑等现象,可能成为裂纹的发源地,影响钢材质量。5)通过原位观察法对铁素体长大速率进行计算,发现晶界铁素体长大速率明显大于晶内铁素体;在700℃进行等温处理后,晶界铁素体析出减少,晶内铁素体数量占比明显升高,有利于提高钢材的韧塑性。图54幅;表10个;参88篇。