专利名称：建筑用hpb300热轧直条钢筋及其制备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种建筑用HPB300热轧直条钢筋及其制备，属于金属材料加工与成型技术领域。
背景技术：
混凝土用热轧光圆钢筋是建筑行业使用量最大的钢铁材料之一，主要作为混凝土建筑工程中的箍筋、配筋使用。近年来，随着我国国民经济和建筑行业的快速发展，热轧钢筋产量大幅增长，2011年热轧光圆钢筋产量达I. 2亿吨，占钢产量的18%，但目前市场上生产和使用的热轧钢筋大多还是HPB235级的光圆钢筋，强度等级低，资源和能源消耗严重。为了加快我国建筑用钢材升级换代，更好地促进两型社会构建，2011年实施的 GB50010-2010《混凝土结构设计规范》明确提出取消HPB235级光圆钢筋，代之HPB300级光圆钢筋；此外，调整了钢筋的应用范围，纵向受力钢筋可采用HPB300钢筋，箍筋宜采用HPB300 钢筋。按照混凝土结构设计规范采用的钢筋强度设计值计算，HPB300钢筋和HPB235钢筋相比，设计抗拉强度值提高了近14%，同比可节约钢材用量10% 15% ;由于单位面积的面筋密度减小，大大提高了混凝土工程的布筋和捆扎效率，更有利于混凝土的浇灌作业，同时大大降低钢筋维护成本和更新费用。目前我国热轧光圆钢筋产量达I. 2亿吨，若全部采用HPB300替代HPB235，每年可节约钢材用量1500万吨以上，具有巨大的社会和经济效益，符合国家两型社会的发展需求。“十二五”期间，我国将大力开展高强度减量化用钢生产，促进建筑用钢升级换代，“减量化”用钢将成为趋势，这将有力推动HPB300热轧光圆钢筋的生产。目前中国专利数据库中涉及热轧钢筋的技术方案较多，但尚无涉及HPB300热轧直条钢筋技术方案申请件。
发明内容
本发明的目的在于提供一种建筑用HPB300热轧直条钢筋及其制备方法，且所生产的钢筋具有强度高、塑韧性好、抗震性能优异、高温耐火性能好等特点，综合性能优异。本发明提供的建筑用HPB300热轧直条钢筋，经过下列工艺步骤制备
A、钢水冶炼将铁水、废钢及生铁加入LD氧气转炉后,进行常规顶底复合吹炼,按常规量加入石灰、白云石、菱镁球进行造渣，控制终点碳彡0. 05wt%,出钢温度小于1670 V，出钢前按I. Okg/t ■的量，向钢包底部加入石灰；出钢时全程底吹氩，控制氩气流量为30 50NL/min,当钢包钢水量大于1/4时，依次向钢包中加入下列物质按I. 0 I. 5kg/1的量，加入下列质量比的娃I丐钡复合脱氧剂Si 26. 5wt%, Ca 12. 5wt%, Ba 9. 5 wt% ;按
I.4 3. lkg/t,H的量，加入C含量为7. 5wt%、Cr含量为58. 5wt%的高碳铬铁；按6. 4
10.2kg/t,H的量，加入Mn含量为66. 5wt%、Si含量为17. 5wt%的硅锰合金；按2. 0 4. Okg/ 的量，加入Si含量为73. 5wt%的硅铁，并在钢包钢水量达到3/4时加完，以进行脱氧合金化；出钢完毕后，对钢水吹氩4 5分钟，以促进钢水中夹杂物的上浮并排除，改善钢水洁净度；吹氩结束后，按I. Okg/tIH的量，向钢包内加入常规覆盖剂后，送连铸工序；
B、钢水浇铸在中间包温度为1535 1545°C，拉速为2.7 2. 9m/min，二冷比水量为
2.O 2. 3L/kg的条件下，将步骤A的钢水连铸成钢坯；
C、钢坯轧制将步骤B的钢坯送入均热段温度为1100 1150°C的加热炉中，加热60 80分钟，在钢坯开轧温度为980 1010°C，速度为0. 8 I. 4m/s的轧制条件下，粗轧5 6个道次；在速度为3. 5 4. 6 m/s的轧制条件下，中轧5 6个道次；在冷却水量为20 30mVh条件下控冷2 3秒；在速度为11. 5 14. 5m/s、精轧温度为800 850°C的条件下，精轧4 5个道次，将精轧钢材自然空冷至室温，即获得化学成份如下的建筑用HPB300热轧直条钢筋
C :0. 15 0. 22wt%, Si 0. 20 0. 40 wt%, Mn :0. 45 0. 70 wt%,
Cr 0. 10 0. 20wt%, S 彡 0. 045 wt%, P 彡 0. 045 wt%,
其余为Fe及不可避免的不纯物。所述步骤B的二冷比水量是指连铸机二冷区单位时间内消耗的总水量与单位时间内通过二冷区铸坯质量的比值，以L/kg为单位，它是连铸二次冷却喷水强度的指标。本发明具有下列优点和效果钢中加入铬，淬透性和二次硬化作用得到明显提高，促进了钢强度的提高；控制较低的精轧温度，抑制奥氏体再结晶，提高奥氏体再结晶温度，对奥氏体硬化状态进行控制，增加硬化奥氏体所储存的变形能，促进后续相变过程中铁素体晶粒细化，提高晶粒细化作用并改善钢的塑韧性；本发明所生产的钢筋具有强度高、塑韧性好、抗震性能优异等特点，高温^(KTC )屈服强度ReL是室温状态的0. 40倍以上，明显高于普通钢材，具有较好的高温耐火性。本发明提供的建筑用HPB300热轧直条钢筋的工艺力学性能见表I。表I建筑用HPB300热轧直条钢筋工艺力学性能
权利要求
1. 一种建筑用HPB300热轧直条钢筋的制备方法，其特征在于经过下列工艺步骤 A、钢水冶炼将铁水、废钢及生铁加入LD氧气转炉后,进行常规顶底复合吹炼,按常规量加入石灰、白云石、菱镁球进行造渣，控制终点碳彡0. 05wt%,出钢温度小于1670 V，出钢前按I. Okg/t ■的量，向钢包底部加入石灰；出钢时全程底吹氩，控制氩气流量为30 50NL/min,当钢包钢水量大于1/4时，依次向钢包中加入下列物质按I. 0 I. 5kg/1的量，加入下列质量比的娃I丐钡复合脱氧剂Si 26. 5wt%, Ca 12. 5wt%, Ba 9. 5 wt% ;按,1.4 3. lkg/t,H的量，加入C含量为7. 5wt%、Cr含量为58. 5wt%的高碳铬铁；按6. 4 ,10.2kg/t,H的量，加入Mn含量为66. 5wt%、Si含量为17. 5wt%的硅锰合金；按2. 0 4. Okg/ 的量，加入Si含量为73. 5wt%的硅铁，并在钢包钢水量达到3/4时加完，以进行脱氧合金化；出钢完毕后，对钢水吹氩4 5分钟，以促进钢水中夹杂物的上浮并排除，改善钢水洁净度；吹氩结束后，按I. 0kg/tIH的量，向钢包内加入常规覆盖剂后，送连铸工序； B、钢水浇铸在中间包温度为1535 1545°C，拉速为2.7 2. 9m/min，二冷比水量为,2.0 2. 3L/kg的条件下，将步骤A的钢水连铸成钢坯； C、钢坯轧制将步骤B的钢坯送入均热段温度为1100 1150°C的加热炉中，加热60 80分钟，在钢坯开轧温度为980 1010°C，速度为0. 8 I. 4m/s的轧制条件下，粗轧5 6个道次；在速度为3. 5 4. 6 m/s的轧制条件下，中轧5 6个道次；在冷却水量为20 30mVh条件下控冷2 3秒；在速度为11. 5 14. 5m/s、精轧温度为800 850°C的条件下，精轧4 5个道次，将精轧钢材自然空冷至室温，即获得化学成份如下的建筑用HPB300热轧直条钢筋C :0. 15 0. 22wt%, Si 0. 20 0. 40 wt%, Mn :0. 45 0. 70 wt%,Cr 0. 10 0. 20wt%, S ≤ 0. 045 wt%, P ≤ 0. 045 wt%, 其余为Fe及不可避免的不纯物。
全文摘要
本发明提供一种建筑用HPB300热轧直条钢筋及其制备，经过钢水冶炼、钢水浇铸、钢坯轧制，得到具有下列质量比的化学成分的建筑用HPB300热轧直条钢筋C0.15～0.22wt%，Si0.20～0.40wt%，Mn0.45～0.70wt%，Cr0.10～0.20wt%，S≤0.045wt%，P≤0.045wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物。本发明所生产的钢筋具有强度高、塑韧性好、抗震性能优异等特点，600℃高温屈服强度ReL是室温状态的0.40倍以上，明显高于普通钢材，具有较好的高温耐火性能。
文档编号C21D8/06GK102851476SQ20121034040
公开日2013年1月2日 申请日期2012年9月14日 优先权日2012年9月14日
发明者张卫强, 陈伟, 赵宇, 王卫东, 李金柱, 庾郁梅, 吴光耀 申请人:武钢集团昆明钢铁股份有限公司