一种高强度抗震钢筋及其生产方法技术

本发明专利技术是一种高强度抗震钢筋及其制备方法。它的质量百分含量的化学成分为：C：0.20~0.25wt%、Si：0.40~0.65wt%、Mn：1.30~1.50wt%、V：0.020~0.030wt%、N：0.010~0.020wt%、Cr：0.25-0.40wt%、Nb：0.010~0.020wt%、S≤0.045wt%、P≤0.045wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物。制备方法：将钢坯送入均热段炉温为1150~1200℃，加热70~100分钟，使钢开轧温度达1020~1100℃，经粗轧、中轧、精轧，终轧温度为950~1000℃；终轧后快速水冷却，表面温度降到400~500℃，上冷床后的温度为680~730℃，自然冷却。其力学性能稳定，较好的延伸性、可焊性、低应变时效性，抗震合格率达99.2%以上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种低成本的HRB500E铬钒铌微合金化控冷工艺的高强度抗震钢筋及其生产方法，属于金属材料加工与成型

技术介绍
住房和城乡建设部、工业和信息化部为落实《国务院关于印发“十二五”节能减排综合性工作方案的通知》(国发26号)中有关工作部署，促进钢铁工业和建筑业转变发展方式，按照《国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》的要求，于2012年I月发布了关于加快应用高强钢筋的指导意见，要在建筑工程中加快应用400兆帕级及以上高强钢筋。而在2011年7月I日起正式实施的新《混凝土结构设计规范》中也明确指出，“新设计的建筑将不采用HRB400级以下钢筋。”这意味着曾经乃至现在仍占据多数建筑用钢材市场主要份额的HRB335钢筋将很快退出历史舞台。高质量、高延性的HRB500钢筋不仅在单位面积内用钢量小，有利于改善梁柱节点中钢筋密集的情况，大大节省钢材用量；一定程度上，大量生产还可以降低能耗，大力推进节能减排。因此，未来市场的主导产品无疑将是具有抗震性好、高强度及节省原材料的HRB500钢筋。目前国内钢厂生产HRB500高强度钢筋主要采用钒氮微合金化或钒铌复合微合金化热轧工艺，采用上述工艺时由于钢中钒或铌合金用量较大，成本较高，挤占了企业的利润空间，不利于HRB500高强度钢筋的生产和推广应用，同时，上述工艺对化学成分和轧制温度的要求较严，控制难度大。
技术实现思路
为降低HRB500E高强度钢筋的生产成本，提高工艺对化学成分、温度的适应性，提高抗震合格率和稳定性，更好地促进高强度热轧带肋钢筋的推广及应用，本专利技术提供一种低成本的HRB500E铬钒铌微合金化控冷工艺高强度抗震钢筋及其生产方法。本专利技术提供的HRB500E铬钒铌高强度抗震钢筋具有下列质量百分含量的化学成分:C:0.2(H).25wt%、Si:0.4(Γθ.65 wt %、Mn:1.3(Tl.50 wt %、V:0.02(H).030wt%、N:0.010^0.020wt %、Cr:0.25-0.40 wt %、Nb:0.010^0.020wt %、S 彡 0.045wt%、P 彡 0.045wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物。本专利技术提供的低成本HRB500E铬钒铌微合金化控冷工艺高强度抗震钢筋及其生产方法，是将炼钢工序加入适量铬、钒、铌合金而得到的钢坯，通过合适的轧钢工序，并利用终轧后钢筋表面快速冷却技术，实现钢筋自身的“降温-回温”式的热传导过程，促使钢中的碳氮化物析出相数量增多，尺寸变小，充分发挥铬、钒、铌的细晶强化、沉淀析出强化效果，从而达到改善和控制钢筋组织结构，提高钢筋强韧性的目的。本专利技术的生产HRB500E铬钒铌微合金化控冷工艺高强度抗震钢筋的工艺步骤如下:步骤A:取下列质量百分比化学成分的钢坯:C:0.20 0.25wt%、S1:0.40 0.65 wt %、Mn:1.30 1.50 wt %、V:0.020 0.030wt%、N:0.010^0.020wt %、Cr:0.25-0.40 wt %、Nb:0.01(T0.020wt %、S ( 0.045wt%、P ^ 0.045wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物； 步骤B:将步骤A的钢坯送入均热段炉温为115(Tl200°C的加热炉中，加热7(Tl00分钟，使钢开轧温度达102(TlIOO0C，经粗轧6个道次，中轧6个道次，精轧2飞个道次，控制终轧温度为95(Tl000°C ； 步骤C:将B步骤钢筋经终轧后快速通过水冷却装置，使其表面温度骤降到40(T50(TC之间，高于马氏体形成温度，之后，钢筋上冷床后的温度为68(T730°C，随后进行自然冷却。步骤D:将C步骤的钢筋上冷床自然空冷至室温，即获得HRB500E铬钒铌微合金化控冷工艺高强度抗震钢筋，该钢筋的化学成分为:C:0.2(T0.25wt%、Si:0.4(Γθ.65wt %、Mn:1.3(Tl.50wt %、V:0.02(T0.030wt%,N:0.010^0.020wt %、Cr:0.25-0.40wt %、Nb:0.01(T0.020wt %、S ( 0.045wt%、P ^ 0.045wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物。所述A步骤的钢坯是用现有技术的炼钢方法得到的，其中的Cr、V、Nb及其它化学成分含量是在炼钢过程中加入及控制得到的。本专利技术具有下列优点和效果:采用上述方案，只需在炼钢过程中加入适量铬、钒、铌合金得到所需钢坯后，再通过控轧控冷及自回火技术，即可充分发挥铬、钒、铌的细晶强化和沉淀析出强化作用，使钢筋的强度明显提高，同时保持较好的塑性和韧性；本专利技术生产的HRB500E高强度钢筋具有工艺力学性能稳定，较好的延伸性、可焊性、低应变时效性，抗震合格率达99.2%以上；本专利技术采用了铬、钒、铌复合工艺，和现有铌钒氮微合金化热轧工艺相比，铌、钒合金加入量减少，通过加入铬元素，使吨材成本略有下降，并且成分和温度期间较窄的要求得到放宽，生产的适应性明显增强；本专利技术铌、钒微合金加入量明显降低，用资源丰富的铬部分替代，有利于稀有矿产资源的保护及合理利用。本专利技术从根本上改善了现有铌、钒、氮微合金化热轧工艺生产高强度钢筋存在的生产成本高，控制要求严，对工艺波动适应性较差，产量无法规模化等问题，对HRB500E铌、钒、氮高强度抗震钢筋的推广和应用起到了较好的促进作用。具体实施例方式本专利技术的生产HRB500E铬钒铌微合金化控冷工艺高强度抗震钢筋的工艺步骤如下: 实施例1 步骤A:取下列质量百分比化学成分的钢坯:C:0.22wt%、Si:0.45wt%、Mn:1.30wt %、V:0.020wt%、N:0.0llwt %、Cr:0.27wt %、Nb:0.015wt %、S:0.025wt%、P:0.035wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物； 步骤B:将步骤A的钢坯送入均热段炉温为1200°C的加热炉中，加热90分钟，使钢开轧温度达1040°C，经粗轧6个道次，中轧5个道次，精轧6个道次，控制终轧温度为950°C ；步骤C:将B步骤钢筋经终轧后快速通过水冷却装置，使其表面温度骤降到450°C，高于马氏体形成温度，之后，钢筋上冷床后的温度为690°C，随后进行自然冷却。步骤D:将C步骤的钢筋上冷床自然空冷至室温，即获得Φ 12mm规格HRB500E铬钒铌微合金化控冷工艺高强度抗震钢筋，该钢筋的化学成分为:C:0.22wt%、Si: 0.45 wt %、Mn:1.30 wt %、V:0.020wt%、N:0.0llwt %、Cr:0.27wt%、Nb:0.015wt %、S:0.025wt%、P:0.035wt%，其余为 Fe 及不可避免的不纯物。所述B步骤的轧制温度和轧制道次，以及C步骤的冷却强度回火温度视不同规格要求具体确定。实施例2 步骤A:取下列质量百分比化学成分的钢坯:C:0.25wt%、S1:0.50 wt %、Mn:1.35 wt %、V:0.023wt%、N:0.013wt %、Cr:0.30 wt%、Nb:0.015wt %、S:0.020wt%、P:0.025wt%，其余为 Fe 及不可避免的不纯物； 步骤B:将步骤A的钢坯送入均热段炉温为1180°C的加热炉中，加热100分钟本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高强度抗震钢筋，其特征在于具有下列质量百分含量的化学成分：??C：0.20~0.25wt%、Si：0.40~0.65wt?%、Mn：1.30~1.50wt?%、V：0.020~0.030wt%、N：0.010~0.?020wt%、Cr：0.25?0.40wt%、Nb：0.010~0.?020wt?%、S≤0.?045wt%、P≤0.?045wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴光耀，曹重，邹荣，陈伟，李金柱，庾郁梅，王俊愉，
申请(专利权)人：武钢集团昆明钢铁股份有限公司，玉溪新兴钢铁有限公司，
类型：发明
国别省市：