专利名称：500Mpa高强度螺纹钢筋的生产方法
技术领域：
本发明涉及一种钢筋的生产工艺方法，尤其涉及一种500Mpa高强度螺纹钢筋的生产方法。
背景技术：
螺纹钢筋在工业厂房、水库大坝、道路桥梁等建筑中起着骨架作用。现行国内所有的钢铁企业均采用20MnSi钢坯，生产HRB335级螺纹钢筋。但现有的HRB335级螺纹钢筋强度偏低，特别在大型工程建设中，凸现出钢体结构自重较大，工程的造价较高，工程建设周期较长等缺点，先进的工业国家早已淘汰HRB335同类级钢筋。为了提高钢筋的强度，钢铁企业均采用在钢坯中加入微合金化元素，即冶炼钢坯时分别加入钒(V)、铌(Nb)、钛(Ti)等合金，通过这些元素在钢中与其它元素的固熔强化作用，达到强化钢材组织的目的。例如，在钢中加入钒铁，就可冶炼成20MnSiv钢坯，生产的钢筋强度级别可达到HRB400，强度指标与HRB335相比可提高17％。然而，由于合金元素的加入，冶炼生产工艺更加复杂，势必增加生产成本。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种采用普通的20MnSi钢坯，直接生产出HRB500级高强度螺纹钢筋的生产方法，旨在降低生产成本及能耗，提高钢筋强度，节省钢材用量，降低工程造价。
本发明的目的通过以下技术方案予以实现本发明提供的一种500Mpa高强度螺纹钢筋的生产方法，包括下列步骤a.采用普通20MnSi钢坯，钢坯的开轧温度保持在880～950℃，经过粗、中轧机组大压下，轧机最大延伸系数μ为1.449；然后轧件通过预穿水冷进行降温，预穿水后的温度为850～950℃；b.钢材经过预穿水段后进入精轧机组，主电机功率为1350KW；然后进入穿水冷却段使轧件表面的温度迅速降低，所述穿水冷却段的节数为1～5节，水压为0.8～1.2Mpa，使钢材上冷床的表面温度控制在550～650℃；c.钢材上冷床进行空冷，芯部余热释放，完成自身回火处理后即得成品钢筋。
本发明利用普通的20MnSi钢坯，实施超低温大压下轧制，改善了钢材组织，直接生产出HRB500级高强度螺纹钢筋。采用超低温开轧，不仅可以避免后面冷却工序的冷却强度过大的问题，使上冷床温度达到理想的效果，而且能够降低能耗及成本。轧件经过粗轧与中轧后，精轧机组速度高会使轧制中的轧件温度升高，在粗、中轧后增加预水冷进行降温。最后在精轧后经过穿水冷却，利用余热处理技术使钢筋的综合力学性能得到很大的提高。
在轧制过程中，预水冷却以及穿水冷却器的节数、压力的大小、轧制速度的快慢会影响钢材的冷却效果。为进一步提高钢材的性能，本发明所述步骤a预穿水段节数可以为1～3节，水压为常压。所述轧机的轧制速度可以为4～15m/s。
本发明具有以下有益效果(1)与GB1499中HRB335级相比，使用相同的20MnSi原料，本产品强度指标可以提高50％，达到高强度钢筋的HRB500级，具有强度高、延伸性好的综合性能。
(2)采用超低温开轧，能够节省燃料15％左右，大大降低生产成本，增长了企业的效益。
(3)能够减少建筑物对钢筋的用量，可以节省钢材15～30％，在工程建设中大大减轻了钢体结构自重，提高了资源利用率，降低了工程的造价，缩短了工程建设周期，减少了能源消耗和对环境的污染，具有极大的经济效益和社会效益。
下面将结合实施例和附图对本发明作进一步的详细描述图1是本发明实施例的工艺流程框图。
具体实施例方式
图1所示为本发明的500Mpa高强度螺纹钢筋的生产方法的实施例，包括下列步骤a.采用普通20MnSi钢坯，其化学成分见表1，以超低温的方式保持开轧温度在880～950℃，经过粗、中轧机组大压下，轧机最大延伸系数μ为1.449；然后钢材通过预穿水冷进行降温，预穿水段节数可以为1～3节，水压为常压，预穿水后的温度为850～950℃；b.钢材经过预穿水段后进入精轧机组，主电机功率为1350KW；然后进入穿水冷却段使轧件表面的温度迅速降低，所述穿水冷却段的节数为1～5节，水压为0.8～1.2Mpa，使钢材上冷床的表面温度控制在550～650℃；
c.钢材上冷床进行空冷，芯部余热释放，完成自身回火处理后即得成品钢筋。
表1 普通20MnSi钢坯的化学成分(％)
生产不同规格的产品，可以通过工艺参数予以控制，见表2。
表2 三种典型规格钢筋轧制工艺参数
5钢筋的组织、性能试验主要包括金相高倍试验、拉伸、弯曲和反弯试验等，本发明实施例典型规格产品用户实用的钢筋性能参数见表3。
表3 本发明实施例典型规格产品的力学性能参数
金属组织和结构金属组织铁素体+珠光体晶粒度≥9级表3结果表明，通过采用超低温大压轧制工艺，获得了主要组织为珠光体及铁素体(P+F)，屈服强度超过500Mpa级为特征的高强度螺纹钢筋，其综合性能达到新修订的GB1499标准500MPa强度级别的要求。
权利要求
1.一种500Mpa高强度螺纹钢筋的生产方法，其特征在于包括下列步骤a.采用普通20MnSi钢坯，钢坯的开轧温度保持在880～950℃，经过粗、中轧机组大压下，轧机最大延伸系数μ为1.449；然后轧件通过预穿水冷进行降温，预穿水后的温度为850～950℃；b.钢材经过预穿水段后进入精轧机组，主电机功率为1350KW；然后进入穿水冷却段使轧件表面的温度迅速降低，所述穿水冷却段的节数为1～5节，水压为0.8～1.2Mpa，使钢材上冷床的表面温度控制在550～650℃；c.钢材上冷床进行空冷，芯部余热释放，完成自身回火处理后即得成品钢筋。
2.根据权利要求1所述的500Mpa高强度螺纹钢筋的生产方法，其特征在于所述步骤a预穿水段节数为1～3节，水压为常压。
3.根据权利要求1所述的500Mpa高强度螺纹钢筋的生产方法，其特征在于所述轧机的轧制速度为4～15m/s。
全文摘要
本发明公开了一种500Mpa高强度螺纹钢筋的生产方法，包括下列步骤a.采用普通20MnSi钢坯，钢坯的开轧温度保持在880～950℃，经过粗、中轧机组大压下，轧机最大延伸系数μ为1.449；然后轧件通过预穿水冷进行降温，预穿水后的温度为850～950℃；b.钢材经过预穿水段后进入精轧机组，主电机功率为1350KW；然后进入穿水冷却段使轧件表面的温度迅速降低，穿水冷却段的节数为1～5节，水压为0.8～1.2Mpa，使钢材上冷床的表面温度控制在550～650℃；c.钢材上冷床进行空冷，芯部余热释放，完成自身回火处理后即得成品钢筋。本发明利用普通的20MnSi钢坯，实施超低温大压下轧制，改善了钢材组织，直接生产出HRB500级高强度螺纹钢筋，降低了生产成本及能耗，提高了钢筋强度，有利于降低工程造价。
文档编号B21B37/74GK1792484SQ200510132558
公开日2006年6月28日 申请日期2005年12月26日 优先权日2005年12月26日
发明者丁之坤, 吴少文, 康胜利, 李勤川, 朱席龙 申请人:广州双菱钢铁工业有限公司