一种高韧性MG500锚杆钢筋及其生产方法技术

本发明专利技术涉及一种高韧性锚杆钢筋及其生产方法，旨在提供一种具有优异的屈服强度、抗拉强度和延伸率的高韧性MG500锚杆钢筋，采用TMCP轧制工艺方法；轧制工序采用超重载轧机；所述转炉冶炼工序开轧温度为920～1000℃，入精轧温度920～960℃，冷床回火温度920～960℃；钢筋按重量百分比由以下元素组成：C：0.20～0.24%；Mn：1.30～1.50%；Si：0.30～0.60%；V：0.05～0.08%；S≤0.030%；P≤0.030%；O≤40ppm；其余为Fe和不可避免的杂质；本发明专利技术通过TMCP轧制工艺，细化了晶粒，晶粒度达到10级以上，为实现高韧性提供了有力保障。

High toughness MG500 anchor bar steel and production method thereof

The invention relates to a high toughness steel bolt and its production method, which aims to provide an excellent yield strength, tensile strength and elongation of high toughness MG500 reinforced bar, using the method of rolling process of TMCP; the rolling process by overloading mill; the smelting process of start rolling temperature is 920 to 1000 DEG C, into the finishing temperature 920 to 960 DEG C, cooling the tempering temperature is 920 to 960 DEG C; reinforced by weight percentage is composed of the following elements: C:0.20 ~ 0.24%; Mn:1.30 ~ 1.50%; Si:0.30 ~ 0.60%; V:0.05 ~ 0.08%; S = 0.030%; P = 0.030%; O = 40ppm; the remaining impurities are Fe and unavoidable; the invention by TMCP the rolling process, refine the grain, the grain size of more than 10, to provide a strong guarantee for the realization of high toughness.

【技术实现步骤摘要】
一种高韧性MG500锚杆钢筋及其生产方法
本专利技术涉及一种钢筋及其生产方法，特别是涉及一种高韧性MG500锚杆钢筋及其生产方法。
技术介绍
锚杆支护可显著提高围岩的稳定性，是一种结构简单的主动支护；其具有成本低、支护效果好、操作简便、占用施工空间小等优点，广泛用于煤矿巷道、隧道、边坡和深基坑等重要工程。锚杆钢筋用于制作金属锚杆杆体，是一种横截面为圆形，表面无纵肋，带有连续分布横肋的特殊用途钢材。高韧性MG500锚杆钢筋是一种高韧性锚杆钢筋，其性能要求为屈服强度≥500MPa，抗拉强度≥690MPa，冲击吸收功（20℃）≥100J，断后伸长率（A5）≥25%。开发此品种，难度较大，主要体现在：随着强度提高，韧性和塑性逐渐降低；需研制一种新的化学成分配方及轧制工艺方法，最终生产出符合要求的高韧性MG500锚杆钢筋。
技术实现思路
本专利技术提供了一种高韧性MG500锚杆钢筋及其生产方法,其解决技术问题的技术方案是：通过研究各合金元素对钢筋性能的影响，最优配比合金元素组分及重量百分比：C元素是最廉价的合金元素，能大幅度提高钢筋强度，但是对延伸率降低较明显；V元素会改善低温冲击韧性；S、P、O等杂质元素对塑性的影响较大；稀土元素性质活泼，与钢中的有害杂质氢、氧、氮、硫的化学亲和力很大，易生成氢化物、氧化物、氮化物、硫化物和硫氧化物，能显著提高延伸率；为保证延伸率、冲击吸收功达标。一种高韧性MG500锚杆钢筋的生产方法，包括转炉冶炼工序、LF精炼工序、连铸工序和轧制工序，其特征在于，采用TMCP轧制工艺方法；全线采用超重载轧机来保证TMCP轧制工艺；所述转炉冶炼工序开轧温度为920～1000℃，入精轧温度920～960℃，冷床回火温度920～960℃；所述钢筋按重量百分比由以下元素组成：C：0.20～0.24%；Mn：1.30～1.50%；Si：0.30～0.60%；V：0.05～0.08%；S≤0.030%；P≤0.030%；O≤40ppm；其余为Fe。本专利技术进一步限定的技术方案是：前述的高韧性MG500锚杆钢筋，按重量百分比由以下元素组成：C：0.20%；Mn：1.30%；Si：0.60%；V：0.05%；S：0.015%；P：0.014%；O：30ppm；其余为Fe。优选的，前述的高韧性MG500锚杆钢筋，按重量百分比由以下元素组成：C：0.24%；Mn：1.40%；Si：0.40%；V：0.07%；S：0.018%；P：0.019%；O：35ppm；其余为Fe。优选的，前述的高韧性MG500锚杆钢筋，按重量百分比由以下元素组成：C：0.22%；Mn：1.50%；Si：0.30%；V：0.08%；S：0.025%；P：0.024%；O：25ppm；其余为Fe。本专利技术具有以下有益效果：本专利技术的方法生产出的一种高韧性MG500锚杆钢筋具有优异的屈服强度、抗拉强度和延伸率，实现钢筋的屈服强度为530-580MPa，抗拉强度为700-740MPa，延伸率为26-29%，冲击吸收功为100-160J，能满足MG500热轧锚杆钢筋性能要求；通过TMCP轧制工艺，细化了晶粒，晶粒度达到10级以上，为实现高韧性提高了有力保障。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术作进一步说明，但本专利技术并不限于此；通过认真研究各合金元素对钢筋性能的影响，最优配比合金元素组分及重量百分比：C元素是最廉价的合金元素，能大幅度提高钢筋强度，但是对延伸率降低较明显；V元素会改善低温冲击韧性；S、P、O等杂质元素对塑性的影响较大；稀土元素性质活泼，与钢中的有害杂质氢、氧、氮、硫的化学亲和力很大，易生成氢化物、氧化物、氮化物、硫化物和硫氧化物，能显著提高延伸率；为保证延伸率、冲击吸收功达标，本专利技术提供的高韧性锚杆钢筋按重量百分比由以下元素组成：C：0.20～0.24%，Mn：1.30～1.50%，Si：0.30～0.60%，V：0.05～0.08%，S≤0.030%，P≤0.030%，O≤40ppm，其余为Fe和不可避免的杂质。所述高韧性MG500锚杆钢筋，屈服强度530～580MPa，抗拉强度700～740MPa，延伸率26～29%，冲击吸收功100～160J。本专利技术提供的一种高韧性MG500锚杆钢筋的生产方法的具体技术方案如下：包括冶炼工序、精炼工序、连铸工序和轧制工序；采用TMCP轧制工艺方法；全线采用超重载轧机来保证TMCP轧制工艺；所述转炉冶炼工序开轧温度为920～1000℃，入精轧温度920～960℃，冷床回火温度920～960℃。下面列举几个实施例。实施例1一种高韧性MG500锚杆钢筋的生产方法，包括冶炼工序、精炼工序、连铸工序和轧制工序，采用TMCP轧制工艺方法；全线采用超重载轧机来保证TMCP轧制工艺；所述转炉冶炼工序开轧温度为925℃，入精轧温度955℃，冷床回火温度945℃。生产的高韧性MG500锚杆钢筋按重量百分比由以下元素组成：C:0.20%，Mn：1.30%，Si：0.60%，V：0.05%，S：0.015%，P：0.014%，O：30ppm，其余为Fe。上述钢筋的力学性能参数为：屈服强度为530MPa，抗拉强度为740MPa，延伸率为27%，冲击吸收功为140J；实施例2一种高韧性MG500锚杆钢筋的生产方法，包括冶炼工序、精炼工序、连铸工序和轧制工序，采用TMCP轧制工艺方法；全线采用超重载轧机来保证TMCP轧制工艺；所述转炉冶炼工序开轧温度为980℃，入精轧温度960℃，冷床回火温度960℃。生产的高韧性MG500锚杆钢筋按重量百分比由以下元素组成：C:0.24%，Mn：1.40%，Si：0.40%，V：0.07%，S：0.018%，P：0.019%，O：35ppm，其余为Fe和不可避免的杂质。钢筋的力学性能参数为：屈服强度为560MPa，抗拉强度为730MPa，延伸率为28%，冲击吸收功为125J。实施例3一种高韧性MG500锚杆钢筋的生产方法，包括冶炼工序、精炼工序、连铸工序和轧制工序，采用TMCP轧制工艺方法；全线采用超重载轧机来保证TMCP轧制工艺；所述转炉冶炼工序开轧温度为1000℃，入精轧温度920℃，冷床回火温度920℃。生产的高韧性MG500锚杆钢筋按重量百分比由以下元素组成：C:0.22%，Mn：1.50%，Si：0.30%，V：0.08%，S：0.025%，P：0.024%，O：25ppm，其余为Fe和不可避免的杂质。钢筋的力学性能参数为：屈服强度为570MPa，抗拉强度为725MPa，延伸率为28%，冲击吸收功为145J。通过以上实施例可以看出，根据本专利技术的方法生产出的高韧性锚杆钢筋具有优异的屈服强度、抗拉强度和延伸率，能满足MG500热轧锚杆钢筋性能要求。除上述实施例外，本专利技术还可以有其他实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本专利技术要求的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高韧性MG500锚杆钢筋的生产方法，包括转炉冶炼工序、LF精炼工序、连铸工序和轧制工序，其特征在于，采用TMCP轧制工艺方法；全线采用超重载轧机来保证TMCP轧制工艺；所述转炉冶炼工序开轧温度为920～1000℃，入精轧温度920～960℃，冷床回火温度920～960℃；所述钢筋按重量百分比由以下元素组成：C：0.20～0.24%；Mn：1.30～1.50%；Si：0.30～0.60%；V：0.05～0.08%；S≤0.030%；P≤0.030%；O≤40ppm；其余为Fe。

【技术特征摘要】
1.一种高韧性MG500锚杆钢筋的生产方法，包括转炉冶炼工序、LF精炼工序、连铸工序和轧制工序，其特征在于，采用TMCP轧制工艺方法；全线采用超重载轧机来保证TMCP轧制工艺；所述转炉冶炼工序开轧温度为920～1000℃，入精轧温度920～960℃，冷床回火温度920～960℃；所述钢筋按重量百分比由以下元素组成：C：0.20～0.24%；Mn：1.30～1.50%；Si：0.30～0.60%；V：0.05～0.08%；S≤0.030%；P≤0.030%；O≤40ppm；其余为Fe。2.根据权利要求1所述的一种高韧性MG500锚杆钢筋的生产方法，其特征在于，所述钢筋按重量百分比由以下元素组成：C：0.2...

【专利技术属性】
技术研发人员：王长生，肖立军，张红雁，马庆水，刘晓东，张忠峰，邓兆征，张晓军，袁成玺，姜肖卫，陈红雷，郭其江，宋将，曹文强，孟丽军，
申请(专利权)人：石横特钢集团有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37