热社钢筋的从边部到屯、部的显微组织(上冷床溫度620°C)图。
[0025] 图3是实施例2中热社钢筋边部的显微组织(上冷床溫度770°C)图。
[00%]图4是实施例2中热社钢筋边部的显微组织(上冷床溫度820°C)图。
[0027]图5是本发明实施例3中的不同上冷床返溫溫度的新工艺实测溫降曲线图。
[00%]图6是本发明露天存放1个月的诱蚀形貌(测定诱蚀面积35%)图。
[0029] 图7是强穿水工艺(对比例)露天存放1个月的诱蚀形貌(测定诱蚀面积70%)图。
[0030] 图8是本发明新工艺的氧化铁皮形貌图。
[0031 ]图9是本发明新工艺8个月后的氧化铁皮形貌图。
[0032] 图10是强穿水工艺(对比例）的氧化铁皮形貌及结构对比图。
【具体实施方式】
[0033] 实施例1:
[0034] 1)试验钢筋 1 的内控化学成分：C 0.22%、Si 0.41%、Mn 1.18%、P 0.033%， S0.018%、Cr 0.011%，Ni 0.006%，V 0.002%，Fe余量。
[0035] 2)对铸巧常规加热后进行热社，社制规格为〇20mm，钢巧加热溫度1150°C，出炉溫 度Iiocrc，开社溫度为1070°C，终社溫度在:1050°C ;
[0036] 3)终社后钢筋Wl4.0m/s速度运行，并且对钢筋表面进行快速冷却处理2s，平均冷 速VcDDling^ IOOtVs;采用快冷-返溫-快冷-返溫循环的分段阶梯型控制冷却方法，控制上 冷床返溫溫度600~680 °C ;
[0037] 4)所有采用分段阶梯型冷却工艺的热社高强度钢筋，上冷床后均未出现表面红色 化2〇3诱层。
[0038] 5)露天放置1个月，诱蚀面积相当于强穿水冷却工艺的诱蚀面积的50%。
[0039] 实施例2:
[0040] 1)工业试验钢筋的化学成分：C 0.23%、Si 0.44%、Mn 1.39%、P 0.035%，S 0.030%、V 0.032%，Fe余量。
[0041 ] 2)对铸巧常规加热后进行热社，社制规格为O 25mm，控制终社溫度在:1050°C ;
[0042] 3)终社后钢筋Wll.5m/s速度运行，并且对钢筋表面进行快速冷却处理2s，平均冷 速VcDDling^ IOOtVs;采用快冷-返溫-快冷-返溫循环的分段阶梯型控制冷却方法，控制上 冷床返溫溫度为770~980 °C ;
[0043] 4)上冷床后均未出现表面红色化2〇3诱层。
[0044] 实施例3:
[0045] 1)试验钢筋 1 的化学成分：C 0.25%、Si 0.34%、Mn 1.44%、P 0.031%，S 0.031%、Cr 0.037%，Fe余量。
[0046] 2)对铸巧常规加热后进行热社，社制规格为O 20mm，控制终社溫度在:1050°C ;
[0047] 3)终社后钢筋Wll.5m/s速度运行，并且对钢筋表面进行快速冷却处理2s，平均冷 速VcDDling^ IOOtVs;采用快冷-返溫-快冷-返溫循环的分段阶梯型控制冷却方法，控制上 冷床返溫溫度680~770 °C ;
[004引4)所有采用分段阶梯型冷却工艺的热社高强度钢筋，上冷床后均未出现表面红色 化203诱层。
[0049] 5)露天放置1个月，诱蚀面积相当于强穿水冷却工艺的诱蚀面积的50%。
[0050] 表1各实施例中工艺-显微组织-力学性能汇总
[0052]表2本发明的氧化铁皮控制技术与国外同类技术水平的对比
[0054]本发明首次公开了一种热社钢筋的分段阶梯型冷却工艺及氧化铁皮结构控制方 法，采用本发明的分段阶梯型冷却工艺及氧化铁皮结构控制方法，可W取代传统的穿水冷 却工艺，使典型规格4 20~25mm(但不限于此规格范围）热社HRB400级钢筋的力学性能满足 GB1499.2-2007的各项技术指标要求，同时所有采用分段阶梯型冷却工艺的热社高强度钢 筋，上冷床均未出现表面红色化2〇3诱层。SEM分析表明氧化铁皮厚度在10~30皿。试样经露 天放置1个月后诱蚀面积相当于强穿水冷却工艺的诱蚀面积的50%。
【主权项】
1. 一种热乳钢筋的分段阶梯型冷却控制氧化铁皮结构的方法，其特征在于： 所述的热乳钢筋化学成分的重量百分比为C:0.20%-0.25%，Si :0.30%-0.60%，Mn: 0·90%-1.40%，V:0-0.02%，Cr:0-0.25%，P< 0.035%，S< 0.040%，其余为铁及不可避免 的杂质;分段阶梯型冷却控制的技术参数如下： (1) 乳钢生产，冶炼连铸坯加热温度为1100°C-1150°C，钢坯出炉温度为1050°C-1100 °C，开乳温度为1000 °C-1050 °C，终乳温度为900 °C-1000 °C ; (2) 终乳后钢筋以lOm/s~15m/s速度运行并且对温度在1000°C以上的钢筋表面进行快 速冷却处理，即V_ling2 100°C/s;采用快冷-返温-快冷-返温循环的分段阶梯型控制冷却 方法，获得降温-返温的冷却路径，使高温高速运行着的钢筋在Is至3s内通过水和水雾混合 组成的冷却段时，利用水的蒸发带走大量汽化潜热，从而快速冷却后返温至目标温度600~ 980°C;根据用户对组织、力学性能以及缓生锈的需求，乳后冷却过程中同时施行氧化铁皮 结构控制工艺； (3) 氧化铁皮结构控制工艺:应用分段阶梯型冷却工艺控制表面和心部最大温差为200 ~400°C;氧化铁皮厚度均匀控制在10~30μπι ;氧化铁皮结构是一定比例的Fe0+20~50% Fe3〇4;在冷却过程中改善表面氧化皮的组成和结构的同时，保证结构的致密完整性。
【专利摘要】一种热轧钢筋的分段阶梯型冷却控制氧化铁皮结构的方法，属于轧钢技术领域。通过轧制和冷却工艺的优化来获得致密的氧化铁皮结构，以解决轧后强穿水工艺生产的钢筋在大气中的锈蚀速度和锈蚀程度严重的问题，达到一段时间内缓解生锈的目标。采用本发明的分段阶梯型冷却工艺及氧化铁皮结构控制方法，可以取代传统的穿水冷却工艺，使典型规格Φ20～25mm热轧HRB400级钢筋的力学性能满足GB1499.2-2007的各项技术指标要求，同时所有采用分段阶梯型冷却工艺的热轧高强度钢筋，上冷床均未出现表面红色Fe2O3锈层。SEM分析表明氧化铁皮厚度在10～30μm。试样经露天放置1个月后锈蚀面积比传统强穿水工艺的锈蚀面积减少50％。
【IPC分类】C22C38/02, C22C38/18, B21B45/02, B21B37/00, C22C38/04, B21B37/74, C22C38/12
【公开号】CN105583235
【申请号】CN201511005630
【发明人】王卫卫, 李光瀛, 肖金福, 张江玲, 白宇
【申请人】钢铁研究总院
【公开日】2016年5月18日
【申请日】2015年12月28日