一種600MPa級細晶高強抗震鋼筋生產方法
2023-09-27 05:54:55
一種600MPa級細晶高強抗震鋼筋生產方法
【專利摘要】本發明揭示了一種600MPa級細晶高強抗震鋼筋生產方法，步驟如下：首先鋼坯檢驗裝爐，鋼坯按質量百分比計的化學成份包括0.24%~0.28%的碳、0.62%~0.80%的矽、1.30%以下的錳、0.035%以下的磷、0.035%以下的硫、0.10%~0.20%以下的釩、0.20%～0.50%的鉻，其餘為鐵；然後經熱爐加熱及棒材軋機軋制；再進行軋後穿水控制冷卻；經過冷床自然冷卻最後剪切精整入庫。本發明600MPa級細晶高強抗震鋼筋生產工藝採用鉻+釩微合金化成分，利用釩在鋼中形成V（C，N）化合物，極大的提高鋼的強度；同時加入一定量的鉻，使得鋼筋抗震性能明顯改善，最終力學性能指標達到600MPa級細晶高強抗震的要求。鋼筋的金相組織為：邊部和芯部均為「鐵素體+珠光體」，無影響使用性能的貝氏體和邊部回火組織。
【專利說明】一種600MPa級細晶高強抗震鋼筋生產方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種鋼筋生產工藝，尤其涉及一種600MPa級細晶高強抗震鋼筋生產方法。
【背景技術】
[0002]目前國家大力推廣高強鋼筋的應用，高強鋼筋的廣泛使用能有效推動鋼鐵行業的減量化，同時能有效降低資源的消耗。
[0003]韓國、日本、美國等少數國家已經開始600MPa級高強螺紋鋼，我國目前有少數廠家試生產過600MPa高強螺紋鋼，但600MPa級細晶高強抗震鋼筋尚為空白。
【發明內容】
[0004]鑑於國內尚無600MPa級細晶高強抗震鋼筋生產工藝，本發明的目的是提出一種600MPa級細晶高強抗震鋼筋生產方法。
[0005]本發明的目的，將通過以下技術方案得以實現:一種600MPa級細晶高強抗震鋼筋生產方法，其特徵在於，選用的鋼坯按質量百分比計的化學成份包括:0.24%~0.28%的碳、
0.62%~0.80%的矽、1.30%以下的錳、0.035%以下的磷、0.035%以下的硫、0.10%~0.20%以下的釩、0.20%~0.50%的鉻，其餘為鐵。
[0006]所述的生產方法，具體包括如下步驟:
1、鋼坯檢驗裝爐:鋼坯按質量百分比計的化學成份包括0.24%~0.28%的碳、
0.62%~0.80%的矽、1.30%以下的錳、0.035%以下的磷、0.035%以下的硫、0.10%~0.20%以下的釩、0.20%~0.50%的鉻，其餘為鐵；
I1、加熱爐加熱及棒材軋機軋制:將鋼坯在加熱爐中加熱，並在溫度1000°C~1200°C下送入棒材軋機中軋製成半成品鋼筋；
II1、軋後控冷:採用文氏管穿水冷卻裝置設定穿水壓力0.7MPa以上，並根據鋼筋規格設定不同的穿水壓力保證鋼筋溫度降至1000°C以下時放入冷床；
IV、剪切精整入庫。
[0007]優選的，步驟II中對應鋼筋的Φ =10~18mm時，步驟III穿水壓力控制在0.7MPa以上，放入冷床溫度控制在1000°C以下。
[0008]優選的，步驟II中對應鋼筋的Φ=20~50mm時，步驟III穿水壓力控制在0.75MPa以上，放入冷床溫度控制在950°C以下。
[0009]優選的，步驟I中鋼坯按質量百分比計的化學成份包含碳0.25%，矽0.65%，錳
1.00%,磷 0.009%,硫 0.015%,釩 0.150%,鉻 0.32%,其餘為鐵。
[0010]優選的，步驟I中鋼坯按質量百分比計的化學成份包含碳0.25%，矽0.66%，錳1.05%，磷 0.012%，硫 0.017%，釩 0.152%，鉻 0.33%，其餘為鐵。
[0011]優選的，步驟I中鋼坯按質量百分比計的化學成份包含碳0.26%，矽0.63%，錳
1.08%,磷 0.010%,硫 0.016%,釩 0.155%,鉻 0.35%,其餘為鐵。[0012]本發明還涉及上述方法所製備的鋼筋。
[0013]所述鋼筋600MPa級細晶高強抗震鋼筋力學性能如下:屈服強度(Rel)為619~661MPa，抗拉強度(Rm)為794~838 MPa，強屈比(Rm/Rel)為1.25~1.28，斷後伸長率(A)為18~24%，最大力下總伸長率(Agt)為9.5~14.0%。
[0014]所述600MPa級細晶高強抗震鋼筋的晶粒度9.5^10.5級；屈服強度達到600MPa以上，強屈比、Agt指標達到抗震要求，晶粒度達到細晶要求。鋼筋的金相組織為:邊部和芯部均為「鐵素體+珠光體」，無影響使用性能的貝氏體和邊部回火組織。
[0015]本發明600MPa級細晶高強抗震鋼筋生產工藝採用釩+鉻微合金化成分，利用釩在鋼中形成V (C, N)化合物,極大的提聞鋼的強度；同時加入一定量的絡，絡能有效的提聞鋼的抗拉強度，使得鋼筋抗震性能明顯改善，最終力學性能指標達到600MPa級細晶高強抗震的要求。【具體實施方式】
[0016]以下便對本發明的【具體實施方式】作進一步的詳述，以使本發明技術方案更易於理解、掌握。
[0017]實施例1
一種600MPa級Φ IOmm細晶高強抗震鋼筋生產方法，包括如下步驟:1、鋼坯檢驗裝爐:鋼坯按質量百分比計的化學成份包括碳0.25%，矽0.65%，錳1.00%,磷0.009%,硫0.015%,釩0.150%，鉻0.32%，其餘為鐵；I1、加熱爐加熱及棒材軋機軋制:將鋼坯在加熱爐中加熱，並在溫度1000°C~1200°C下送入棒材軋機中軋製成半成品鋼筋，具體軋制過程溫度控制如下:開軋溫度約1080°C，上冷床溫度約980°C ;111、軋後控冷:採用文氏管穿水冷卻裝置設定穿水壓力0.7MPa，並根據鋼筋規格設定不同的穿水壓力保證鋼筋溫度降至1000°C以下時放入冷床；終軋速度15m/s ; IV、剪切精整入庫。
[0018]具體來看:本發明600MPa級細晶高強抗震鋼筋生產工藝採用釩+鉻微合金化成分，利用釩在鋼中形成V (C，N)化合物，極大的提高鋼的強度；同時加入一定量的鉻，鉻能有效的提高鋼的抗拉強度，最終力學性能指標達到600MPa級細晶高強抗震的要求。
[0019]600MPa級細晶高強抗震鋼筋生產工藝採用了釩+鉻微合金化成，軋後需要進行弱穿水冷卻，要求鋼筋冷卻達到1000°c以下，對設備的穿水冷卻能力有一定要求，採用高溫開軋可減少設備的軋制電耗，同時可進一步發揮釩的合金化作用，符合鋼鐵產業發展道路，故開軋溫度設定為1000~1200°C。
[0020]600MPa級細晶高強抗震鋼筋生產工藝主要是靠微合金複合強化作用，利用釩和鉻提高鋼材的力學性能，同時為防止鋼筋軋後晶粒度長大，鋼筋的上冷床溫度設定為(1000。。。
[0021]600MPa級細晶高強抗震鋼筋生產工藝生產覆蓋Φ 10~Φ 40mm，大規格對設備的降溫能力要求相對較高，普通穿水冷卻設備無法滿足大規格降溫要求，故採用文氏管穿水冷卻設備。
[0022]最終力學性能Rel 為 632 ~661MPa，Rm 為 802 ~831 MPa，Rm/Rel 為 1.25 ~1.27，A為18~24%，Agt為9.5~11.5%，晶粒度10~10.5級；屈服強度達到600MPa,強屈比、Agt指標達到抗震要求，晶粒度達到細晶要求。鋼筋的金相組織為:邊部和芯部均為「鐵素體+珠光體」，無影響使用性能的貝氏體和邊部回火組織。
[0023]實施例2
實施例2與實施例1的不同在於，進行生產Φ 16mm鋼筋，鋼坯按質量百分比計的化學成份包含碳 0.25%,矽 0.66%,錳 1.05%,磷 0.012%,硫 0.017%,釩 0.152%,鉻 0.33%,其餘為鐵。軋制過程溫度控制如下:開軋溫度約1060°C，上冷床溫度約970°C。穿水壓力0.7MPa，終軋速度13m/s。
[0024]最終力學性能Rel 為 640 ~658MPa，Rm 為 822 ~838 MPa，Rm/Rel 為 1.25 ~1.27，A為18~20%，Agt為10.5~11.5%，晶粒度10~10.5級；屈服強度達到600MPa,強屈比、Agt指標達到抗震要求，晶粒度達到細晶要求。鋼筋的金相組織為:邊部和芯部均為「鐵素體+珠光體」，無影響使用性能的貝氏體和邊部回火組織。
[0025]實施例3
實施例3與實施例1的不同在於，進行生產Φ40πιπι鋼筋，步驟I中鋼坯按質量百分比計的化學成份包含碳0.26%,矽0.63%,錳1.08%,磷0.010%,硫0.016%,釩0.155%,鉻0.35%,其餘為鐵。軋制過程溫度控制如下:開軋溫度約1040°C，上冷床溫度約940°C。穿水壓力
0.8MPa，終軋速度5m/s。
[0026]最終力學性能Rel 為 619 ~644MPa，Rm 為 794 ~812 MPa，Rm/Rel 為 1.26 ~1.28，A為18~20%，Agt為11.5~14.0%，晶粒度9.5~10級；屈服強度達到600MPa,強屈比、Agt指標達到抗震要求，晶粒度達到細晶要求。鋼筋的金相組織為:邊部和芯部均為「鐵素體+珠光體」，無影響使用性能的貝氏體和邊部回火組織。
[0027]通過以上描述可見:本發明600MPa級細晶高強抗震鋼筋生產工藝採用鉻+釩微合金化成分，利用釩在鋼中形成V (C，N)化合物，極大的提高鋼的強度；同時加入一定量的鉻，鉻能有效的提高鋼的抗拉強度，使得鋼筋抗震性能明顯改善，最終力學性能指標達到600MPa級抗震要求。
[0028]本發明尚有多種實施方式，凡採用等同變換或者等效變換而形成的所有技術方案，均落在本發明的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種600MPa級細晶高強抗震鋼筋生產方法，其特徵在於，選用的鋼坯按質量百分比計的化學成份包括:0.24%~0.28%的碳、0.62%~0.80%的矽、1.30%以下的錳、0.035%以下的磷、0.035%以下的硫、0.10%~0.20%以下的釩、0.20%~0.50%的鉻，其餘為鐵。
2.根據權利要求1所述的600MPa級細晶高強抗震鋼筋生產方法，其特徵在於，具體包括如下步驟: 1、鋼坯檢驗裝爐:鋼坯按質量百分比計的化學成份包括0.24%~0.28%的碳、0.62%~0.80%的矽、1.30%以下的錳、0.035%以下的磷、0.035%以下的硫、0.10%~0.20%以下的釩、0.20%~0.50%的鉻，其餘為鐵； I1、加熱爐加熱及棒材軋機軋制:將鋼坯在加熱爐中加熱，並在溫度1000°C~1200°C下送入棒材軋機中軋製成半成品鋼筋； II1、軋後控冷:採用文氏管穿水冷卻裝置設定穿水壓力0.7MPa以上，並根據鋼筋規格設定不同的穿水壓力保證鋼筋溫度降至1000°C以下時放入冷床； IV、剪切精整入庫。
3.根據權利要求2所述的600MPa級細晶高強抗震鋼筋生產方法，其特徵在於，步驟II中對應鋼筋的Φ =10~18mm時，步驟III穿水壓力控制在0.7MPa以上，放入冷床溫度控制在1000°C 以下。
4.根據權利要 求2所述的600MPa級細晶高強抗震鋼筋生產方法，其特徵在於，步驟II中對應鋼筋的Φ=20~50mm時，步驟III穿水壓力控制在0.75MPa以上，放入冷床溫度控制在950°C以下。
5.根據權利要求2所述的600MPa級細晶高強抗震鋼筋生產方法，其特徵在於，步驟I中鋼坯按質量百分比計的化學成份包含碳0.25%，矽0.65%，錳1.00%，磷0.009%，硫0.015%,釩0.150%,鉻0.32%，其餘為鐵。
6.根據權利要求2所述的600MPa級細晶高強抗震鋼筋生產方法，其特徵在於，步驟I中鋼坯按質量百分比計的化學成份包含碳0.25%，矽0.66%，錳1.05%，磷0.012%，硫0.017%，釩0.152%，鉻0.33%，其餘為鐵。
7.根據權利要求2所述的600MPa級細晶高強抗震鋼筋生產方法，其特徵在於，步驟I中鋼坯按質量百分比計的化學成份包含碳0.26%，矽0.63%，錳1.08%，磷0.010%，硫0.016%，釩0.155%，鉻0.35%，其餘為鐵。
8.根據權利要求1-7任一項所述的生產方法所製備的鋼筋。
9.根據權利要求8所述的鋼筋，其特徵在於，所述鋼筋600MPa級細晶高強抗震鋼筋力學性能如下:屈服強度為619~661MPa，抗拉強度為794~838 MPa,強屈比為1.25~1.28，斷後伸長率為18~24%，最大力下總伸長率為9.5~14.0%。
10.根據權利要求9所述的鋼筋，其特徵在於，所述鋼筋的晶粒度9.5^10.5級；屈服強度達到600MPa以上，所述鋼筋的金相組織為:邊部和芯部均為「鐵素體+珠光體」，無影響使用性能的貝氏體和邊部回火組織。
【文檔編號】C21D8/08GK103911554SQ201410137203
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2014年4月8日 優先權日:2014年4月8日
【發明者】王雲川, 張先軼, 莊清玉, 朱愛華, 王傳超 申請人:張家港聯峰鋼鐵研究所有限公司, 江蘇永鋼集團有限公司