一种抗震钢筋及其制备方法技术

本发明专利技术涉及钢铁冶金技术领域，具体涉及一种抗震钢筋及其制备方法，所述抗震钢筋，以重量百分比计，其化学成分为：C：0.20～0.25％，Si：0.65～0.80％，Mn：1.35～1.60％，V：0.090～0.110％，Cr：0.20～0.30％，N：≥0.0180％，P≤0.035％，S≤0.035％，Ceq≤0.55％，其余为Fe和不可避免的杂质。本发明专利技术充分考虑小规格HRB600E抗震钢筋规格效应对强度性能的有益影响，适当降低C含量，控制在0.20～0.25％、Ceq≤0.55％，使其满足GB/T 1499.2

【技术实现步骤摘要】
一种抗震钢筋及其制备方法


[0001]本专利技术涉及钢铁冶金
，具体涉及一种抗震钢筋及其制备方法。

技术介绍

[0002]最新修订实施的《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》标准GB/T 1499.2
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2018，以促进节能减排，淘汰落后产能为原则，推广高强度钢筋使用和节材技术，淘汰了335MPa级钢筋，增加了600MPa级高强钢筋。
[0003]600MPa级高强钢筋在增加建筑安全性的前提下，可明显减少建筑用钢量，与目前主要使用的HRB400、HRB500相比，分别节约用钢量44.4％和19.5％，有利于推动中国钢铁“减量化”，支撑建筑业的转型升级。600MPa级高强度钢筋的开发应用，是建设资源节约型、环境友好型社会的重要举措，对推动钢铁工业和建筑业结构调整、转型升级具有重要意义。
[0004]目前，国内HRB600E抗震钢筋的研发主要是通过增加钢中C含量，提高微合金元素加入量，增强细晶强化与析出强化效果来提高强度，取得了一定成效，但还存在一定的技术瓶颈，因为细晶强化会导致钢筋强屈比降低，对抗震性能不利。特别是小规格HRB600E，具有压缩比大，轧制应变速率和冷却速度快等规格效应的存在，更容易得到晶粒细小的显微组织，显著提高钢筋屈服强度，强屈比≥1.25的抗震性能要求难以稳定满足，在生产过程中也带来了一定的困难。
[0005]另外，随着HRB600E抗震钢筋中C含量与合金元素的增加，碳当量显著提高，不能满足GB/T 1499.2
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2018标准中400MPa、500MPa级钢筋C含量与碳当量的要求，在生产过程中难以实现与其连浇改判，需单开浇次或连浇炉次判废，增加生产成本及生产组织难度。
[0006]微合金化技术通过细晶强化和析出强化提高强度的同时，明显降低小规格HRB600E钢筋强屈比，C含量与碳当量的增加，难以满足与其他牌号钢筋连浇改判的生产组织要求，已成为小规格HRB600E生产过程中亟待解决的问题。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于克服上述问题，本专利技术的目的之一在于通过化学成分优化，克服HRB600E抗震钢筋C含量与碳当量较高，难以实现与400MPa、500MPa级螺纹钢筋生产组织连浇改判的问题；目的之二在于通过合金成分及轧制工艺优化设计，减弱小规格HRB600E抗震钢筋压缩比大、轧制应变速率、轧后冷却速度大等规格效应对抗震性能的不利影响。提供一种抗震性能稳定，便于生产组织，损失较小的，小规格HRB600E抗震钢筋及其制备方法。该钢筋屈服强度ReL≥600MPa，抗拉强度Rm≥750MPa，最大力总延伸率Agt≥9.0％，强屈比大于等于1.25，屈屈比小于等于1.30。
[0008]本专利技术通过上述的有益效果，成功解决了小规格HRB600E抗震钢筋生产上难以与500MPa级钢筋连浇改判、强屈比低的问题，保证了小规格(10～16mm)HRB600E抗震钢筋强屈比≥1.25，满足抗震钢筋性能要求。
[0009]本专利技术提供一种抗震钢筋，即小规格HRB600E抗震钢筋，以重量百分比计，其化学
成分为：
[0010]C：0.20～0.25％，Si：0.65～0.80％，Mn：1.35～1.60％，V：0.090～0.110％，Cr：0.20～0.30％，N：≥0.0180％，P≤0.035％，S≤0.035％，Ceq≤0.55％，其余为Fe和不可避免的杂质。
[0011]作为优选，所述抗震钢筋中V/N含量控制在4～6:1之间。
[0012]本专利技术还提供一种上述抗震钢筋的制备方法，包括以下步骤：
[0013]1)制造钢坯，其工艺流程为：铁水预处理
→
复吹转炉
→
LF精炼，在所述钢坯中的化学成分，以重量百分比计，C：0.20～0.25％，Si：0.65～0.80％，Mn：1.35～1.60％，V：0.090～0.110％，Cr：0.20～0.30％，N：≥0.0180％，P≤0.035％，S≤0.035％，Ceq≤0.55％，其余为Fe和不可避免的杂质。
[0014]2)连铸：中间包温度控制为：连铸第一炉1535～1550℃，连浇炉次1520～1535℃；
[0015]3)轧制：在1130℃～1230℃的温度下对钢坯进行再加热，加热时间大于60min，保证钢坯加热温度均匀，钢坯加热温度通条温差控制在30℃以内；
[0016]对再加热的钢坯进行轧制，粗轧开轧温度：1080～1150℃，精轧终轧温度：1030～1080℃，轧后弱穿水，改善钢筋表面质量，上冷床温度1000～1050℃。
[0017]作为优选，所述步骤1)中转炉冶炼操作，采用高拉补吹，终点控制目标：[C]≥0.12％，[P]％≤0.035％,[S]≤0.030％。
[0018]作为优选，所述步骤1)中LF精炼操作，全程底吹氩搅拌，出站前采用0.2MPa～0.3MPa小压力软吹，精炼软吹氩时间10min以上。
[0019]作为优选，所述步骤2)中连铸操作过程中全程保护浇铸，拉速控制在2.2～2.5m/min。
[0020]作为优选，所述步骤2)中连铸方坯断面尺寸为150mm
×
150mm或160mm
×
160mm。与现有技术相比，本专利技术的优势在于：
[0021]1、本专利技术充分考虑小规格HRB600E抗震钢筋规格效应对强度性能的有益影响，适当降低C含量，控制在0.20～0.25％、Ceq≤0.55％，使其满足GB/T 1499.2
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2018标准中500MPa级钢筋C含量与碳当量的要求，在生产组织上能够实现与500MPa级钢筋的连浇改判，不影响生产效率，便于生产组织，减小判废损失。
[0022]2、本专利技术的V/N含量控制在4～6:1的理想配比，以V固N，以N促进V(C,N)的形式析出，充分发挥其析出强化与细晶强化综合作用，显著提高钢筋强度性能，并可减少V的加入量，节约合金资源。
[0023]3、本专利技术加入了少量的Cr，经多年的研究表明，Cr的加入能使钢CCT曲线向右上移动，在冷却速度不变的情况下，珠光体发生相变温度区间相应下降，随过冷度的下降，珠光体片得到细化，从而提高抗拉强度；此外Cr元素还能提高V在奥氏体中的溶解度，使V(C,N)的析出最大量所对应的温度降低，增加V的固溶强化效果，减轻V析出强化和细晶强化的作用，避免使钢的晶粒过度细化，在提高钢的屈服强度的同时，能够大幅度提高其抗拉强度；另外Cr的少量加入，使钢筋的淬透性略有提高，钢筋的珠光体含量略有提高，有效地提高抗拉强度，提高强屈比，改善抗震性能。同时避免钢筋轧后余热导致的晶粒粗化现象的产生，使钢筋的性能更加稳定，对钢筋的抗震性能有额外的贡献。
[0024]4、本专利技术控制C的质量百分比在0.20～0.25％，Ceq≤0.55％，钢筋焊接性能良好，
能适应于现行的钢筋焊接连接工艺。
[0025]5、本专利技术较高的钢坯加本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抗震钢筋，其特征在于，所述抗震钢筋，以重量百分比计，其化学成分为：C：0.20～0.25％，Si：0.65～0.80％，Mn：1.35～1.60％，V：0.090～0.110％，Cr：0.20～0.30％，N：≥0.0180％，P≤0.035％，S≤0.035％，Ceq≤0.55％，其余为Fe和不可避免的杂质。2.根据权利要求1所述的抗震钢筋，其特征在于，所述抗震钢筋的屈服强度ReL≥600MPa，抗拉强度Rm≥750MPa，最大力总延伸率Agt≥9.0％，强屈比≥1.25，屈屈比≤1.30。3.根据权利要求1所述的抗震钢筋，其特征在于，所述抗震钢筋中V/N含量控制在4～6:1之间。4.一种权利要求1
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3任一所述抗震钢筋的制备方法，包括以下步骤：1)铁水预处理、复吹转炉、LF精炼；2)连铸：中间包温度控制为：连铸第一炉1535～1550℃，连浇炉次1520～1535℃；3)轧制：在1130℃～1230℃的温度下对钢坯进行再加热，加热时间大于...

【专利技术属性】
技术研发人员：李雪峰，孙庆亮，梁辉，徐尚富，
申请(专利权)人：山东钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：