一种640MPa级细晶高强韧抗震钢筋及其制备方法与流程

本发明涉及冶金，具体而言，涉及一种640mpa级细晶高强韧抗震钢筋及其制备方法。

背景技术：

1、高强抗震钢筋具有强屈比高、均匀延伸率大等优点，能够提高建筑物的抗震能力，减少地震造成的人员伤亡和财产损失。提高钢筋强度等级，对钢铁和建筑行业节约资源、降低能耗、减少排放，具有重要意义。目前提高钢筋的强度和抗震性能方法大多是通过细化钢的晶粒度和析出第二相粒子来实现的，而细晶高强钢筋主要提高钢筋的屈服强度，抗拉强度增幅较小，不利于强屈比的稳定达标，影响抗震性能。

2、鉴于此，提出本发明。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种640mpa级细晶高强韧抗震钢筋及其制备方法。

2、本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

3、本发明提供一种640mpa级细晶高强韧抗震钢筋，包含以下化学成分质量百分比的组分：c 0.19％-0.28％、si 0.55％-0.80％、mn 1.35％-1.60％、v 0.10％-0.18％、nb0.01％-0.025％、p≤0.045％、s≤0.045％、n 0.0132％-0.0337％、t.o≤0.0030％，余量为fe和不可避免的杂质，同时需满足碳当量ceq≤0.58％，5.75≤(v+0.55nb)/n≤8。

4、本发明还提供一种上述640mpa级细晶高强韧抗震钢筋的制备方法，制备工艺路线如下：转炉冶炼→氩站底吹气搅拌→lf炉精炼→连铸→钢坯加热→轧制和轧后冷却。

5、本发明具有以下有益效果：

6、本发明提供的一种640mpa级细晶高强韧抗震钢筋及其制备方法。640mpa级细晶高强韧抗震钢筋，其包含以下化学成分质量百分比的组分：c0.19％-0.28％、si0.55％-0.80％、mn1.35％-1.60％、v0.10％-0.18％、nb0.01％-0.025％、p≤0.045％、s≤0.045％、n 0.0132％-0.0337％、t.o≤0.0030％，余量为fe和不可避免的杂质，同时需满足碳当量ceq≤0.58％，5.75≤(v+0.55nb)/n≤8。通过采用添加v、nb复合微合金化的成分设计，精准控制v、nb元素与n含量比例，利用v、nb的固溶、析出、细化晶粒和相变强化手段，制备出屈服强度≥640mpa、抗拉强度≥815mpa，最大力总延伸率≥10％、实测抗拉强度与实测屈服强度比值≥1.25、实测屈服强度与屈服强度特征值比值≤1.30，铁素体晶粒度为10.5-12级的640mpa级细晶高强韧抗震钢筋。

技术特征：

1.一种640mpa级细晶高强韧抗震钢筋，其特征在于，包含以下化学成分质量百分比的组分：c 0.19％-0.28％、si 0.55％-0.80％、mn 1.35％-1.60％、v 0.10％-0.18％、nb0.01％-0.025％、p≤0.045％、s≤0.045％、n0.0132％-0.0337％、t.o≤0.0030％，余量为fe和不可避免的杂质，同时需满足碳当量ceq≤0.58％，5.75≤(v+0.55nb)/n≤8。

2.根据权利要求1所述的640mpa级细晶高强韧抗震钢筋，其特征在于，直径为12-14mm小规格钢筋的化学成分质量百分比为：c 0.26％-0.28％、si0.70％-0.80％、mn 1.45％-1.55％、v 0.10％-0.16％、nb 0.01％-0.025％、p≤0.045％、s≤0.045％、n 0.0132％-0.0302％、t.o≤0.0030％，余量为fe和不可避免的杂质；同时需满足碳当量ceq≤0.58％，5.75≤(v+0.55nb)/n≤8。

3.根据权利要求1所述的640mpa级细晶高强韧抗震钢筋，其特征在于，直径为16-40mm大中规格钢筋的化学成分质量百分比为：c 0.26％-0.28％、si 0.70％-0.80％、mn1.45％-1.55％、v 0.12％-0.18％、nb 0.01％-0.025％、p≤0.045％、s≤0.045％、n0.0157％-0.0337％、t.o≤0.0030％，余量为fe和不可避免的杂质，同时需满足碳当量ceq≤0.58％，5.75≤(v+0.55nb)/n≤8。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的640mpa级细晶高强韧抗震钢筋，其特征在于，所述640mpa级细晶高强韧抗震钢筋的显微组织为铁素体+珠光体+少量贝氏体，其中，珠光体占比≥45％、贝氏体占比为2％-5％，铁素体晶粒度为10.5-12级。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的640mpa级细晶高强韧抗震钢筋，其特征在于，所述640mpa级细晶高强韧抗震钢筋的屈服强度rel≥640mpa、抗拉强度rm≥815mpa，抗震性能最大力总延伸率agt≥10％、实测抗拉强度与实测屈服强度比值rom/roel≥1.25、实测屈服强度与屈服强度特征值比值roel/rel≤1.30。

6.一种根据权利要求1-5中任一项所述的640mpa级细晶高强韧抗震钢筋的制备方法，其特征在于，制备工艺路线如下：转炉冶炼→氩站底吹气搅拌→lf炉精炼→连铸→钢坯加热→轧制和轧后冷却。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述转炉冶炼工序包括：控制转炉终点p≤0.035％，转炉出钢至1/3时开始加入硅铁和硅锰铁，硅铁和硅锰铁加入一半时加钒氮合金、铌铁合金化，再加适量石灰和铝矾土进行渣洗，并开大钢包底吹气搅拌2-4min；

8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述lf精炼工序包括：通电升温调整钢水温度满足连铸浇注要求，按钢的成分添加合金微调成分，加石灰造渣，加硅质脱氧剂扩散脱氧，降低钢包顶渣氧化性，去除钢中夹杂物，得到化学成分符合要求、温度满足连铸浇注、洁净度高的钢水。

9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述钢坯加热工序包括预热、加热和均热三个阶段；

10.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述轧制工序包括粗轧、中轧和精轧三个阶段；

技术总结
本发明公开了一种640MPa级细晶高强韧抗震钢筋及其制备方法，属于冶金技术领域。本发明提供一种640MPa级细晶高强韧抗震钢筋，通过铌钒氮比，控制轧后钢筋上冷床时温度和冷却速度，在钢筋现有铁素体+珠光体组织基础上，形成更多的珠光体和少量贝氏体，通过细晶强化、析出强化和相变强化相结合的方式，实现提高钢的强度和韧性，改善和稳定钢筋的抗震性能。

技术研发人员：张志明,陈兴,邱卫锋,杨其敏,陈祖政,郑家贤,张祖江,杨明梅
受保护的技术使用者：广东中南钢铁股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15