一种屈服强度600MPa级的高强度螺纹钢制造技术

本发明专利技术公开了一种屈服强度600MPa级的高强度螺纹钢，按质量百分比包括以下成分：C:0.20

【技术实现步骤摘要】
一种屈服强度600MPa级的高强度螺纹钢


[0001]本专利技术涉及屈服强度600MPa级的高强度螺纹钢。

技术介绍

[0002]目前由于需要满足大跨度的建筑要求，国家相继出台了400、500以及600等不同屈服强度螺纹钢的国家强制标准以及推荐标准。
[0003]以屈服强度400的钢材举例，其微量元素的使用量已经逐渐上升，并影响钢材的铸造成本，由于目前钢材市场趋向于饱和，其成本的微弱提升往往会带来成吨钢材成本的急剧提升，从而不利于产品获得较好的市场竞争力。
[0004]针对上述问题，目前的主流加工工艺是在材料成本和生产成本中获得平衡点，通过更高效的热处理技巧从而减少微量元素的使用，从而获得更经济的综合制造成本优势。
[0005]而且随着钢材料的循环使用，传统的微量元素的改善方法也不利于钢材料的回收使用，在该种情形下，新的冷热处理技术可以使得钢材的回收利用率得到进一步的提升。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是为了解决以上现有技术的不足，提出了屈服强度600MPa级的高强度螺纹钢。
[0007]一种屈服强度600MPa级的高强度螺纹钢，按质量百分比包括以下成分：C:0.20
‑
0.23％，Si:0.30
‑
0.33％，Cr:0.15
‑
0.16％，Mn:1.25
‑
1.35％，P≤0.035％,S≤0.015％，V≤0.05％，其余为Fe，其中Cr与Si的添加比值为1:2。
[0008]螺纹钢的具体制备工艺如下：
[0009]熔炼后的钢材经过粗轧后制备为轴状待加工件，轴状待加工件经过初步空冷后降温至800
‑
950摄氏度；
[0010]第一次精轧，控制第一次精轧温度为900
‑
1000℃，第一次精轧包括多道次轧制步骤，第一次精轧的累计变形量为60％
‑
75％；此时保证螺纹钢处于奥氏体变形范围；
[0011]第二次精轧，控制第二次精轧温度控制为800
‑
900℃，，第二次精轧包括多道次轧制步骤，第二次精轧的累计变形量为35
‑
50％；此时螺纹钢中的金相组织由变形奥氏体向铁素体进行转变，晶粒呈现拉长趋势，且变形带的数量增加，铁素体的分布更加均匀；
[0012]第二次精轧完成后，通过急冷水淬降温至500
‑
600℃，从而得到表面发黑的螺纹钢半成品；
[0013]中温冷轧，将螺纹钢半成品经过中温冷轧，中温冷轧的温度控制为500
‑
600℃，中温冷轧包括多道次轧制步骤，中温冷轧的累计变形量为10
‑
15％，中温冷轧的轧制速度控制为2.5
‑
5.8m/s,冷轧完成后去除表面的氧化铁皮；
[0014]低温冷轧，将中温冷轧制备得到的材料进行常温冷轧处理，并通过空气冷却将螺纹钢降温至常温。
[0015]为了防止精轧时的变形量过于集中影响材料的韧性，第一次精轧时，控制单个道
次的变形率为5
‑
8％，轧辊的表面温度控制在900
‑
950℃，轧制时控制轧制速度为8
‑
10m/s。
[0016]第二次精轧时，控制单个道次的变形率为5
‑
8％，轧辊的表面温度控制在800
‑
850℃，轧制时控制轧制速度为8
‑
10m/s。
[0017]进一步的，熔炼时，将待熔炼的纯钢以及废钢按照一定比例混合后，熔炼为液体后加入精炼剂，并通入少量的氩气与氮气进行精炼。
[0018]进一步的，冷却至常温的螺纹钢的表面涂抹防锈油进行打包存放。
[0019]为了降低晶粒成型时的粒度大小水平，熔炼时，每吨待熔炼钢材中添加1
‑
5千克的含氮合金。研究表面，含氮合金中的氮化物质可以有效的在第二相析出时，改善第二相的晶粒大小，并且有效的防止奥氏体在过热阶段时产生晶粒粗大的缺陷。但由于含氮合金的成本较高，所以在添加时要注意综合成本的提升。
[0020]有益效果：
[0021]本申请中的微量元素的使用量降低为传统600MPa螺纹钢使用量的2/3左右，并且通过控制Cr与Si的添加比值为1:2，从而有效的控制微量元素的使用成本，并且进一步的使用二次精轧与中低温冷轧相配合的方式，从而进一步的改善奥氏体成型时的条件，并且在不超过1000℃的环境下进行轧制，防止奥氏体金相的进一步生长，以控制晶粒大小维持在5nm的水平。
[0022]同时通过多道次的热轧工艺，保证材料的变形率居于较高的水平，以使得第二相生成时产生更大的变形区，从而使得铁素体在生成时，保证晶粒承受多方向的作用，以保证晶粒的大小居于稳定范围内。
附图说明
[0023]图1是实施例一至三中的晶粒分布情况示意图；
[0024]图2是实施例一至三中晶粒均匀性的分布情况示意图。
具体实施方式
[0025]为了加深对本专利技术的理解，下面将结合实施例和附图对本专利技术作进一步详述，该实施例仅用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术保护范围的限定。
[0026]实施例一：
[0027]一种屈服强度600MPa级的高强度螺纹钢，按质量百分比包括以下成分：C:0.22％，Si:0.33％，Cr:0.16％，Mn:1.27％，P：0.032％,S：0.012％，V：0.045％，其余为Fe。
[0028]将上述成分进行熔炼，熔炼后的钢材经过粗轧后制备为轴状待加工件，轴状待加工件经过初步空冷后降温至900摄氏度。
[0029]第一次精轧，控制第一次精轧温度为950℃，第一次精轧包括20道次轧制步骤，第一次精轧的累计变形量为72％；此时保证螺纹钢处于奥氏体变形范围；
[0030]第二次精轧，控制第二次精轧温度控制为850℃，第二次精轧包括15道次轧制步骤，第二次精轧的累计变形量为42％；此时螺纹钢中的金相组织由变形奥氏体向铁素体进行转变，晶粒呈现拉长趋势，且变形带的数量增加，铁素体的分布更加均匀；
[0031]第二次精轧完成后，通过急冷水淬降温至550℃，从而得到表面发黑的螺纹钢半成品；
[0032]中温冷轧，将螺纹钢半成品经过中温冷轧，中温冷轧的温度控制为500℃，中温冷轧包括多道次轧制步骤，中温冷轧的累计变形量为12％，中温冷轧的轧制速度控制为3.7m/s,冷轧完成后去除表面的氧化铁皮；
[0033]低温冷轧，将中温冷轧制备得到的材料进行常温冷轧处理，并通过空气冷却将螺纹钢降温至常温。
[0034]实施例二：
[0035]一种屈服强度600MPa级的高强度螺纹钢，按质量百分比包括以下成分：C:0.23％，Si:0.30％，Cr:0.15％，Mn:1.28％，P：0.032％,S：0.012％，V：0.042％，其余为Fe。
[0036]将上述成本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.屈服强度600MPa级的高强度螺纹钢，其特征在于，按质量百分比包括以下成分：C:0.20
‑
0.23％，Si:0.30
‑
0.33％，Cr:0.15
‑
0.16％，Mn:1.25
‑
1.35％，P≤0.035％,S≤0.015％，V≤0.05％，其余为Fe，其中Cr与Si的添加比值为1:2。2.根据权利要求1所述的屈服强度600MPa级的高强度螺纹钢，其特征在于，熔炼后的钢材经过粗轧后制备为轴状待加工件，轴状待加工件经过初步空冷后降温至800
‑
950摄氏度；第一次精轧，控制第一次精轧温度为900
‑
1000℃，第一次精轧包括多道次轧制步骤，第一次精轧的累计变形量为60％
‑
75％；此时保证螺纹钢处于奥氏体变形范围；第二次精轧，控制第二次精轧温度控制为800
‑
900℃，，第二次精轧包括多道次轧制步骤，第二次精轧的累计变形量为35
‑
50％；此时螺纹钢中的金相组织由变形奥氏体向铁素体进行转变，晶粒呈现拉长趋势，且变形带的数量增加，铁素体的分布更加均匀；第二次精轧完成后，通过急冷水淬降温至500
‑
600℃，从而得到表面发黑的螺纹钢半成品；中温冷轧，将螺纹钢半成品经过中温冷轧，中温冷轧的温度控制为500
‑
6...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈玉露，肖建，胡文元，李歧，易军，杭艳，
申请(专利权)人：江苏鸿泰钢铁有限公司，
类型：发明
国别省市：