一种600MPa级细晶高强抗震钢筋生产方法
【专利摘要】本发明揭示了一种600MPa级细晶高强抗震钢筋生产方法，步骤如下：首先钢坯检验装炉，钢坯按质量百分比计的化学成份包括0.24%~0.28%的碳、0.62%~0.80%的硅、1.30%以下的锰、0.035%以下的磷、0.035%以下的硫、0.10%~0.20%以下的钒、0.20%～0.50%的铬，其余为铁；然后经热炉加热及棒材轧机轧制；再进行轧后穿水控制冷却；经过冷床自然冷却最后剪切精整入库。本发明600MPa级细晶高强抗震钢筋生产工艺采用铬+钒微合金化成分，利用钒在钢中形成V（C，N）化合物，极大的提高钢的强度；同时加入一定量的铬，使得钢筋抗震性能明显改善，最终力学性能指标达到600MPa级细晶高强抗震的要求。钢筋的金相组织为：边部和芯部均为“铁素体+珠光体”，无影响使用性能的贝氏体和边部回火组织。
【专利说明】一种600MPa级细晶高强抗震钢筋生产方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种钢筋生产工艺，尤其涉及一种600MPa级细晶高强抗震钢筋生产方法。
【背景技术】
[0002]目前国家大力推广高强钢筋的应用，高强钢筋的广泛使用能有效推动钢铁行业的减量化，同时能有效降低资源的消耗。
[0003]韩国、日本、美国等少数国家已经开始600MPa级高强螺纹钢，我国目前有少数厂家试生产过600MPa高强螺纹钢，但600MPa级细晶高强抗震钢筋尚为空白。
【发明内容】
[0004]鉴于国内尚无600MPa级细晶高强抗震钢筋生产工艺，本发明的目的是提出一种600MPa级细晶高强抗震钢筋生产方法。
[0005]本发明的目的，将通过以下技术方案得以实现:一种600MPa级细晶高强抗震钢筋生产方法，其特征在于，选用的钢坯按质量百分比计的化学成份包括:0.24%~0.28%的碳、
0.62%~0.80%的硅、1.30%以下的锰、0.035%以下的磷、0.035%以下的硫、0.10%~0.20%以下的钒、0.20%~0.50%的铬，其余为铁。
[0006]所述的生产方法，具体包括如下步骤:
1、钢坯检验装炉:钢坯按质量百分比计的化学成份包括0.24%~0.28%的碳、
0.62%~0.80%的硅、1.30%以下的锰、0.035%以下的磷、0.035%以下的硫、0.10%~0.20%以下的钒、0.20%~0.50%的铬，其余为铁；
I1、加热炉加热及棒材轧机轧制:将钢坯在加热炉中加热，并在温度1000°C~1200°C下送入棒材轧机中轧制成半成品钢筋；
II1、轧后控冷:采用文氏管穿水冷却装置设定穿水压力0.7MPa以上，并根据钢筋规格设定不同的穿水压力保证钢筋温度降至1000°C以下时放入冷床；
IV、剪切精整入库。
[0007]优选的，步骤II中对应钢筋的Φ =10~18mm时，步骤III穿水压力控制在0.7MPa以上，放入冷床温度控制在1000°C以下。
[0008]优选的，步骤II中对应钢筋的Φ=20~50mm时，步骤III穿水压力控制在0.75MPa以上，放入冷床温度控制在950°C以下。
[0009]优选的，步骤I中钢坯按质量百分比计的化学成份包含碳0.25%，硅0.65%，锰
1.00%,磷 0.009%,硫 0.015%,钒 0.150%,铬 0.32%,其余为铁。
[0010]优选的，步骤I中钢坯按质量百分比计的化学成份包含碳0.25%，硅0.66%，锰1.05%，磷 0.012%，硫 0.017%，钒 0.152%，铬 0.33%，其余为铁。
[0011]优选的，步骤I中钢坯按质量百分比计的化学成份包含碳0.26%，硅0.63%，锰
1.08%,磷 0.010%,硫 0.016%,钒 0.155%,铬 0.35%,其余为铁。[0012]本发明还涉及上述方法所制备的钢筋。
[0013]所述钢筋600MPa级细晶高强抗震钢筋力学性能如下:屈服强度(Rel)为619~661MPa，抗拉强度(Rm)为794~838 MPa，强屈比(Rm/Rel)为1.25~1.28，断后伸长率(A)为18~24%，最大力下总伸长率(Agt)为9.5~14.0%。
[0014]所述600MPa级细晶高强抗震钢筋的晶粒度9.5^10.5级；屈服强度达到600MPa以上，强屈比、Agt指标达到抗震要求，晶粒度达到细晶要求。钢筋的金相组织为:边部和芯部均为“铁素体+珠光体”，无影响使用性能的贝氏体和边部回火组织。
[0015]本发明600MPa级细晶高强抗震钢筋生产工艺采用钒+铬微合金化成分，利用钒在钢中形成V (C, N)化合物,极大的提闻钢的强度；同时加入一定量的络，络能有效的提闻钢的抗拉强度，使得钢筋抗震性能明显改善，最终力学性能指标达到600MPa级细晶高强抗震的要求。【具体实施方式】
[0016]以下便对本发明的【具体实施方式】作进一步的详述，以使本发明技术方案更易于理解、掌握。
[0017]实施例1
一种600MPa级Φ IOmm细晶高强抗震钢筋生产方法，包括如下步骤:1、钢坯检验装炉:钢坯按质量百分比计的化学成份包括碳0.25%，硅0.65%，锰1.00%,磷0.009%,硫0.015%,钒0.150%，铬0.32%，其余为铁；I1、加热炉加热及棒材轧机轧制:将钢坯在加热炉中加热，并在温度1000°C~1200°C下送入棒材轧机中轧制成半成品钢筋，具体轧制过程温度控制如下:开轧温度约1080°C，上冷床温度约980°C ;111、轧后控冷:采用文氏管穿水冷却装置设定穿水压力0.7MPa，并根据钢筋规格设定不同的穿水压力保证钢筋温度降至1000°C以下时放入冷床；终轧速度15m/s ; IV、剪切精整入库。
[0018]具体来看:本发明600MPa级细晶高强抗震钢筋生产工艺采用钒+铬微合金化成分，利用钒在钢中形成V (C，N)化合物，极大的提高钢的强度；同时加入一定量的铬，铬能有效的提高钢的抗拉强度，最终力学性能指标达到600MPa级细晶高强抗震的要求。
[0019]600MPa级细晶高强抗震钢筋生产工艺采用了钒+铬微合金化成，轧后需要进行弱穿水冷却，要求钢筋冷却达到1000°c以下，对设备的穿水冷却能力有一定要求，采用高温开轧可减少设备的轧制电耗，同时可进一步发挥钒的合金化作用，符合钢铁产业发展道路，故开轧温度设定为1000~1200°C。
[0020]600MPa级细晶高强抗震钢筋生产工艺主要是靠微合金复合强化作用，利用钒和铬提高钢材的力学性能，同时为防止钢筋轧后晶粒度长大，钢筋的上冷床温度设定为(1000。。。
[0021]600MPa级细晶高强抗震钢筋生产工艺生产覆盖Φ 10~Φ 40mm，大规格对设备的降温能力要求相对较高，普通穿水冷却设备无法满足大规格降温要求，故采用文氏管穿水冷却设备。
[0022]最终力学性能Rel 为 632 ~661MPa，Rm 为 802 ~831 MPa，Rm/Rel 为 1.25 ~1.27，A为18~24%，Agt为9.5~11.5%，晶粒度10~10.5级；屈服强度达到600MPa,强屈比、Agt指标达到抗震要求，晶粒度达到细晶要求。钢筋的金相组织为:边部和芯部均为“铁素体+珠光体”，无影响使用性能的贝氏体和边部回火组织。
[0023]实施例2
实施例2与实施例1的不同在于，进行生产Φ 16mm钢筋，钢坯按质量百分比计的化学成份包含碳 0.25%,硅 0.66%,锰 1.05%,磷 0.012%,硫 0.017%,钒 0.152%,铬 0.33%,其余为铁。轧制过程温度控制如下:开轧温度约1060°C，上冷床温度约970°C。穿水压力0.7MPa，终轧速度13m/s。
[0024]最终力学性能Rel 为 640 ~658MPa，Rm 为 822 ~838 MPa，Rm/Rel 为 1.25 ~1.27，A为18~20%，Agt为10.5~11.5%，晶粒度10~10.5级；屈服强度达到600MPa,强屈比、Agt指标达到抗震要求，晶粒度达到细晶要求。钢筋的金相组织为:边部和芯部均为“铁素体+珠光体”，无影响使用性能的贝氏体和边部回火组织。
[0025]实施例3
实施例3与实施例1的不同在于，进行生产Φ40πιπι钢筋，步骤I中钢坯按质量百分比计的化学成份包含碳0.26%,硅0.63%,锰1.08%,磷0.010%,硫0.016%,钒0.155%,铬0.35%,其余为铁。轧制过程温度控制如下:开轧温度约1040°C，上冷床温度约940°C。穿水压力
0.8MPa，终轧速度5m/s。
[0026]最终力学性能Rel 为 619 ~644MPa，Rm 为 794 ~812 MPa，Rm/Rel 为 1.26 ~1.28，A为18~20%，Agt为11.5~14.0%，晶粒度9.5~10级；屈服强度达到600MPa,强屈比、Agt指标达到抗震要求，晶粒度达到细晶要求。钢筋的金相组织为:边部和芯部均为“铁素体+珠光体”，无影响使用性能的贝氏体和边部回火组织。
[0027]通过以上描述可见:本发明600MPa级细晶高强抗震钢筋生产工艺采用铬+钒微合金化成分，利用钒在钢中形成V (C，N)化合物，极大的提高钢的强度；同时加入一定量的铬，铬能有效的提高钢的抗拉强度，使得钢筋抗震性能明显改善，最终力学性能指标达到600MPa级抗震要求。
[0028]本发明尚有多种实施方式，凡采用等同变换或者等效变换而形成的所有技术方案，均落在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种600MPa级细晶高强抗震钢筋生产方法，其特征在于，选用的钢坯按质量百分比计的化学成份包括:0.24%~0.28%的碳、0.62%~0.80%的硅、1.30%以下的锰、0.035%以下的磷、0.035%以下的硫、0.10%~0.20%以下的钒、0.20%~0.50%的铬，其余为铁。
2.根据权利要求1所述的600MPa级细晶高强抗震钢筋生产方法，其特征在于，具体包括如下步骤: 1、钢坯检验装炉:钢坯按质量百分比计的化学成份包括0.24%~0.28%的碳、0.62%~0.80%的硅、1.30%以下的锰、0.035%以下的磷、0.035%以下的硫、0.10%~0.20%以下的钒、0.20%~0.50%的铬，其余为铁； I1、加热炉加热及棒材轧机轧制:将钢坯在加热炉中加热，并在温度1000°C~1200°C下送入棒材轧机中轧制成半成品钢筋； II1、轧后控冷:采用文氏管穿水冷却装置设定穿水压力0.7MPa以上，并根据钢筋规格设定不同的穿水压力保证钢筋温度降至1000°C以下时放入冷床； IV、剪切精整入库。
3.根据权利要求2所述的600MPa级细晶高强抗震钢筋生产方法，其特征在于，步骤II中对应钢筋的Φ =10~18mm时，步骤III穿水压力控制在0.7MPa以上，放入冷床温度控制在1000°C 以下。
4.根据权利要 求2所述的600MPa级细晶高强抗震钢筋生产方法，其特征在于，步骤II中对应钢筋的Φ=20~50mm时，步骤III穿水压力控制在0.75MPa以上，放入冷床温度控制在950°C以下。
5.根据权利要求2所述的600MPa级细晶高强抗震钢筋生产方法，其特征在于，步骤I中钢坯按质量百分比计的化学成份包含碳0.25%，硅0.65%，锰1.00%，磷0.009%，硫0.015%,钒0.150%,铬0.32%，其余为铁。
6.根据权利要求2所述的600MPa级细晶高强抗震钢筋生产方法，其特征在于，步骤I中钢坯按质量百分比计的化学成份包含碳0.25%，硅0.66%，锰1.05%，磷0.012%，硫0.017%，钒0.152%，铬0.33%，其余为铁。
7.根据权利要求2所述的600MPa级细晶高强抗震钢筋生产方法，其特征在于，步骤I中钢坯按质量百分比计的化学成份包含碳0.26%，硅0.63%，锰1.08%，磷0.010%，硫0.016%，钒0.155%，铬0.35%，其余为铁。
8.根据权利要求1-7任一项所述的生产方法所制备的钢筋。
9.根据权利要求8所述的钢筋，其特征在于，所述钢筋600MPa级细晶高强抗震钢筋力学性能如下:屈服强度为619~661MPa，抗拉强度为794~838 MPa,强屈比为1.25~1.28，断后伸长率为18~24%，最大力下总伸长率为9.5~14.0%。
10.根据权利要求9所述的钢筋，其特征在于，所述钢筋的晶粒度9.5^10.5级；屈服强度达到600MPa以上，所述钢筋的金相组织为:边部和芯部均为“铁素体+珠光体”，无影响使用性能的贝氏体和边部回火组织。
【文档编号】C21D8/08GK103911554SQ201410137203
【公开日】2014年7月9日 申请日期:2014年4月8日 优先权日:2014年4月8日
【发明者】王云川, 张先轶, 庄清玉, 朱爱华, 王传超 申请人:张家港联峰钢铁研究所有限公司, 江苏永钢集团有限公司