热轧H型钢根据不同用途合理分配截面尺寸的高宽比,具有优良的力学性能和优越的使用性能。钢结构因重量轻,强度高,抗震性能好,工业化生产、施工速度快,节能环保等优点,在世界范围内得到广泛应用。我国已经充分具备钢结构的发展条件,钢结构建筑呈现蓬勃发展的大好形势。我国钢结构建筑的快速发展,为热轧H型钢的进步和推广创造了良好的市场条件。本课题研究的开展是鉴于在工艺优化前,企业原生产的成分为Q345E系列的H型钢的低温冲击韧性(-40℃)不良,波动幅度较大。因此本文研究的目的就是通过微合金处理工艺,改善H型钢在低温下的冲击韧性,扩大H型钢的使用范围。本文的研究步骤为:第一步,分析企业原生产的H型钢,分析影响低温冲击韧性的可能因素;第二步,实验室研究阶段,探寻微合金处理的可行性;第三步,在实验室结论指导下进行工业化生产。在各个阶段的研究过程中,首先测定其不同温度下的冲击吸收功,并利用光学显微镜、透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)对某些试样的金相组织、金属薄片和萃取复型碳膜、冲击断口进行观察研究。在研究过程中重点是硼的微合金处理。在以往的研究中,硼主要用来提高钢的淬透性能。而在本研究中通过添加适量的硼元素,来达到改善低温冲击韧性的目的。通过工业生产发现,在通过实验室指导后所生产的H钢的低温冲击性能获得大幅度的提高,说明微量硼元素的加入对于大幅度改善H型钢的低温冲击韧性作用。其作用机理可能是净化晶界,同时与Nb复合作用起到细化晶粒的作用,推迟奥氏体转变,使得贝氏体含量增加,获得铁素体、珠光体和贝氏体的混合组织,钢的强度和韧性都获得改善。这对于扩展H型钢在低温地区的使用具有重要意义。