CN101538677B - Hrb500e细晶粒抗震钢筋及其生产方法 - Google Patents
Hrb500e细晶粒抗震钢筋及其生产方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101538677B CN101538677B CN2009100943599A CN200910094359A CN101538677B CN 101538677 B CN101538677 B CN 101538677B CN 2009100943599 A CN2009100943599 A CN 2009100943599A CN 200910094359 A CN200910094359 A CN 200910094359A CN 101538677 B CN101538677 B CN 101538677B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- steel
- rolling
- hrb500e
- steel bar
- percent
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Metal Rolling (AREA)
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Abstract
本发明提供一种HRB500E细晶粒抗震钢筋，其特征在于具有下列化学成分：C：0.20～0.25wt％，Si：0.20～0.45wt％，Mn：1.35～1.60wt％，Nb≤0.022wt％，S≤0.045wt％，P≤0.045wt％，其余为Fe及不可避免的不纯物。只需在炼钢过程中加入极少量铌铁及少量氮化增强剂；然后通过轧钢生产工艺中的轧后控冷方法，即可获得力学性能稳定，一级抗震合格率＞98.0％的细晶粒抗震钢筋，解决了细晶粒高强度钢筋焊接效应等问题，此外钢中Si含量控制在较低水平，硅铁消耗同比明显降低，与现有工艺相比，其微合金加入量大幅度降低，有利于稀有矿产资源的保护，降低成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种细晶粒抗震钢筋，尤其是HRB500E细晶粒抗震钢筋及其生产方法，属于金属材料加工与成型技术领域。
背景技术
热轧带肋钢筋是钢筋混凝土建筑结构的主要增强材料，在结构中承载着拉、压应力和应变，高周或低周疲劳效应，高温或冷脆效应，物理或化学腐蚀，钢筋再加工效应，如焊接、机械连接、弯曲或调直等各种载荷，使混凝土能满足各种功能要求，应用广泛。随着高层、大跨度、抗震、耐低温、耐火建筑结构的出现，要求钢筋具有更高的强度、韧性及良好的焊接性等综合性能。目前，已淘汰了强度级别为335MPa的带肋钢筋，如美国多采用屈服强度级别在400MPa以上的钢筋，而欧盟各国基本上采用500MPa级别的钢筋，并在研制600MPa热轧带肋钢筋。相比335MPa级别钢筋，400MPa、500MPa钢筋强度高、延性好、安全储备量大、抗震性能好、节省钢材用量，是一种更节约、更高效的新型建筑材料。近年来国家积极倡导创建节约型社会，十分重视高强度级别钢筋的研制和应用推广，国内许多地方，已经开始批量推广生产和使用HRB500、HRB500E钢筋。
国内传统工艺生产HRB500、HRB500E热轧带肋钢筋主要以微合金化的方式进行，即在HRB335成分的基础上，加入大量的V、Nb等微合金强化元素，利用这些元素在钢中形成和析出的碳氮化物、碳化物，可起到沉淀强化和细化晶粒的作用，从而进一步提高钢筋的强度，达到更高的强度级别。但现有的生产工艺存在的主要问题有：1、目前钒合金和铌铁等微合金价格较高，炼钢过程中微合金加入量过大，导致其生产成本过高，完全挤占了企业的利润空间，不利于提高企业的竞争力。2、常规微合金化工艺生产HRB500、HRB500E高强度钢筋由于成本较高，企业生产动力不足，产量无法规模化，因此不利于HRB500、HRB500E钢筋的推广和应用。3、作为国家重要战略储备物资的铌铁、钒氮合金矿产资源储量非常有限，常规生产工艺使得微合金铌铁、钒氮合金消耗量大幅度增加，铌铁、钒氮合金矿产资源储量急剧下降，不利于稀有矿产资源和生态环境的保护。
发明内容
为降低HRB500E生产成本，更好地促进高性能抗震钢筋的推广及应用，保护有限的铌铁、钒氮合金矿产资源，本发明目的之一是提供一种HRB500E细晶粒抗震钢筋。
本发明提供的HRB500E细晶粒抗震钢筋具有下列化学成分：
C：0.20～0.25wt％ Si：0.20～0.45wt％
Mn：1.35～1.60wt％ Nb≤0.022wt％
S≤0.045wt％ P≤0.045wt％
其余为Fe及不可避免的不纯物。
本发明目的之二是提供HRB500E细晶粒抗震钢筋的生产方法，它在轧制过程中采用控冷控轧的方法，使钢筋组织晶粒细化，充分发挥细晶强化和微合金强化双重效果，使强度明显提高，并在提高强度的同时，保持韧性和塑性不变。
本发明提供的HRB500E细晶粒抗震钢筋的生产方法通过以下技术方案实现：一种HRB500E细晶粒抗震钢筋的生产方法，其特征在于经过下列工艺步骤：
A、将化学成分如下的钢坯：C：0.20～0.25wt％、Si：0.20～0.45wt％、Mn：1.35～1.60wt％、Nb≤0.022wt％、S≤0.045wt％、P≤0.045wt％，其余为Fe及不可避免的不纯物；送入炉温为1110～1160℃的加热炉中，加热钢坯至坯温为1010～1060℃时，在速度为0.8～1.4m/s的轧制条件下粗轧55～78秒，之后在速度为3.5～5.0m/s的轧制条件下中轧68～80秒，最后在速度为8.6～14.5m/s的轧制条件下精轧55～80秒；
B、将A步骤的精轧钢材在冷却水量为260～420m3/h、冷却水压力为1.6～2.5MPa的条件下，冷却0.8～3.0秒，得温度为820～890℃的钢材，之后置于空气中自然空冷至室温，即可获得HRB500E细晶粒高性能抗震钢筋，该钢筋的化学成分为：C：0.20～0.25wt％、Si：0.20～0.45wt％、Mn：1.35～1.60wt％、Nb≤0.022wt％、S≤0.045wt％、P≤0.045wt％，其余为Fe及不可避免的不纯物。
所述A步骤的各道轧制速度和轧制时间视不同钢种，不同规格要求而具体确定。
所述B步骤的快速冷却参数即冷却水量、冷却水压、时间视不同钢种，不同规格要求而具体确定。
所述A步骤的钢坯是用现有技术的常规炼钢方法得到的，其中的微量元素及其它化学成分含量是在炼钢过程中加入、控制得到的。
采用本发明上述方案生产出来的HRB500E细晶粒抗震钢筋具有以下优点：
1、生产HRB500E细晶粒高性能抗震钢筋时，只需在炼钢过程中加入极少量铌铁及少量氮化增强剂；然后通过轧钢生产工艺中的轧后控冷方法，进一步提高钢筋的强度。
2、本发明生产的HRB500E高性能抗震钢筋工艺力学性能稳定，一级抗震合格率＞98.0％，同时较好地解决了细晶粒高强度钢筋焊接、时效等方面存在的问题。
3、本发明生产的HRB500E细晶粒钢筋与常规工艺V微合金化HRB500E热轧钢筋相比，钢中只需加入少量铌铁及氮化增强剂，此外钢中Si含量控制在较低水平，硅铁消耗同比明显降低；该工艺和常规V微合金化工艺生产的HRB500E相比，吨材成本降低200元，经济效益非常显著。
4、本发明解决了现有技术中高级别钢筋的生产成本较高，企业生产动力不足，产量无法规模化等问题，对HRB500E高级别抗震钢筋的推广和应用起到了较好的推动作用。
5、采用铌微合金化、氮化增强剂+控轧控冷工艺生产HRB500E细晶粒高性能抗震钢筋，生产过程中只需加入少量铌铁、氮化增强剂，与现有常规微合金化工艺相比，其微合金加入量大幅度降低，有利于稀有矿产资源的保护，有利于建立节约型社会和实现可持续发展。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步描述。
实施例1
A、取下列化学成分的钢坯：C：0.20％、Si：0.33％、Mn：1.43％、Nb：0.018％、S：0.021％、P：0.027％，其余为Fe以及不可避免的不纯物；
B、将上述钢坯送入炉温为1110℃的加热炉内，加热至坯温1010℃时，送轧机轧制，轧制时，在速度为1.2m/s的轧制条件下粗轧65秒，之后在速度为3.5m/s的轧制条件下中轧80秒，最后在速度为14m/s的轧制条件下精轧75秒；
C、将B步骤的精轧钢材在冷却水量为350m3/h、冷却水压力为1.8MPa的条件下，快速冷却3秒，得温度为880℃的钢材，之后置于空气中自然空冷至室温，即获得规格为Φ12mm的HRB500E细晶粒高性能抗震钢筋，该钢筋的化学成分为：C：0.20％、Si：0.33％、Mn：1.43％、Nb：0.018％、S：0.021％、P：0.027％，其余为Fe以及不可避免的不纯物。
实施例2
A、取下列化学成分的钢坯：C：0.24％、Si：0.36％、Mn：1.53％、Nb：0.020％、S：0.016％、P：0.023％，其余为Fe以及不可避免的不纯物；
B、将上述钢坯送入炉温为1160℃的加热炉中，加热至铸坯温度1060℃时，送轧机轧制，轧制时，在速度为1m/s的轧制条件下粗轧75秒，之后在速度为5m/s的轧制条件下中轧68秒，最后在速度为9m/s的轧制条件下精轧70秒；
C、将B步骤的精轧钢材在冷却水总水量为410m3/h，冷却水压力为2.4MPa条件下，快速冷却1秒，得温度为870℃的钢材，上冷床进行自然空冷至室温，收集打捆，即获得规格为Φ32mm的HRB500E细晶粒高性能抗震钢筋，该钢筋的化学成分为：C：0.24％、Si：0.36％、Mn：1.53％、Nb：0.020％、S：0.016％、P：0.023％，其余为Fe以及不可避免的不纯物。
Claims (2)
1.一种HRB500E细晶粒抗震钢筋的生产方法，其特征在于经过下列步骤：
A、取下列化学成分的钢坯：C：0.20％、Si：0.33％、Mn：1.43％、Nb：0.018％、S：0.021％、P：0.027％，其余为Fe以及不可避免的不纯物；
B、将上述钢坯送入炉温为1110℃的加热炉内，加热至坯温1010℃时，送轧机轧制，轧制时，在速度为1.2m/s的轧制条件下粗轧65秒，之后在速度为3.5m/s的轧制条件下中轧80秒，最后在速度为14m/s的轧制条件下精轧75秒；
C、将B步骤的精轧钢材在冷却水量为350m3/h、冷却水压力为1.8MPa的条件下，快速冷却3秒，得温度为880℃的钢材，之后置于空气中自然空冷至室温，即获得规格为Φ12mm的HRB500E细晶粒高性能抗震钢筋，该钢筋的化学成分为：C：0.20％、Si：0.33％、Mn：1.43％、Nb：0.018％、S：0.021％、P：0.027％，其余为Fe以及不可避免的不纯物。
2.一种HRB500E细晶粒抗震钢筋的生产方法，其特征在于经过下列步骤：
A、取下列化学成分的钢坯：C：0.24％、Si：0.36％、Mn：1.53％、Nb：0.020％、S：0.016％、P：0.023％，其余为Fe以及不可避免的不纯物；
B、将上述钢坯送入炉温为1160℃的加热炉中，加热至铸坯温度1060℃时，送轧机轧制，轧制时，在速度为1m/s的轧制条件下粗轧75秒，之后在速度为5m/s的轧制条件下中轧68秒，最后在速度为9m/s的轧制条件下精轧70秒；
C、将B步骤的精轧钢材在冷却水总水量为410m3/h，冷却水压力为2.4MPa条件下，快速冷却1秒，得温度为870℃的钢材，上冷床进行自然空冷至室温，收集打捆，即获得规格为Φ32mm的HRB500E细晶粒高性能抗震钢筋，该钢筋的化学成分为：C：0.24％、Si：0.36％、Mn：1.53％、Nb：0.020％、S：0.016％、P：0.023％，其余为Fe以及不可避免的不纯物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2009100943599A CN101538677B (zh) | 2009-04-16 | 2009-04-16 | Hrb500e细晶粒抗震钢筋及其生产方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2009100943599A CN101538677B (zh) | 2009-04-16 | 2009-04-16 | Hrb500e细晶粒抗震钢筋及其生产方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101538677A CN101538677A (zh) | 2009-09-23 |
| CN101538677B true CN101538677B (zh) | 2012-05-02 |
Family
ID=41122062
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2009100943599A Active CN101538677B (zh) | 2009-04-16 | 2009-04-16 | Hrb500e细晶粒抗震钢筋及其生产方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101538677B (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020206742A1 (zh) * | 2019-04-09 | 2020-10-15 | 东北大学 | 一种400MPa级细晶粒热轧钢筋及其生产工艺 |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102383033B (zh) * | 2011-11-08 | 2013-05-08 | 河北钢铁股份有限公司承德分公司 | 一种600MPa级含钒高强热轧钢筋及其生产方法 |
| CN103334058A (zh) * | 2013-07-03 | 2013-10-02 | 南京钢铁股份有限公司 | 一种高铁用抗震螺纹钢盘条生产工艺 |
| CN104561778B (zh) * | 2014-12-04 | 2017-06-13 | 昆明理工大学 | 一种q345级抗震钢和用炉卷轧机生产q345级抗震钢的方法 |
| CN106367680A (zh) * | 2016-08-31 | 2017-02-01 | 云南德胜钢铁有限公司 | 一种抗震钢筋 |
| CN107675078A (zh) * | 2017-09-26 | 2018-02-09 | 阳春新钢铁有限责任公司 | 一种高屈服强度的含钒氮钢材及其生产方法和用途 |
| CN109355560B (zh) * | 2018-11-07 | 2019-11-22 | 钢铁研究总院 | 热轧微合金化钢筋hrb500e的复合强化冷却工艺 |
| CN111074157B (zh) * | 2020-01-11 | 2021-05-18 | 武钢集团昆明钢铁股份有限公司 | 一种低铌微合金化hrb400e超细晶高强韧抗震钢筋及其制备方法 |
| CN115141975B (zh) * | 2021-11-05 | 2023-02-07 | 柳州钢铁股份有限公司 | 时效性能稳定的热轧钢筋 |
-
2009
- 2009-04-16 CN CN2009100943599A patent/CN101538677B/zh active Active
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020206742A1 (zh) * | 2019-04-09 | 2020-10-15 | 东北大学 | 一种400MPa级细晶粒热轧钢筋及其生产工艺 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101538677A (zh) | 2009-09-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101538677B (zh) | Hrb500e细晶粒抗震钢筋及其生产方法 | |
| CN103361569B (zh) | 一种超低温耐候结构钢板及其生产方法 | |
| CN107557678B (zh) | 低成本550MPa级热轧集装箱用耐候钢及其制造方法 | |
| CN101613828B (zh) | 屈服强度460MPa级低屈强比建筑用特厚钢板及制造方法 | |
| CN103233161B (zh) | 一种低屈强比高强度热轧q&p钢及其制造方法 | |
| CN101717899B (zh) | Hrb500e钒氮高强度抗震钢筋及其生产方法 | |
| CN104593669B (zh) | 一种钢筋用钢及其生产方法 | |
| CN101760701B (zh) | 一种合金塑料模具钢板及其生产方法 | |
| CN100395368C (zh) | 铌钛复合微合金化控冷钢筋用钢及其生产方法 | |
| CN101921965A (zh) | 一种低成本屈服强度700MPa级非调质处理高强耐候钢及其制造方法 | |
| CN102912229B (zh) | 一种390MPa级低成本热轧结构钢板及其制造方法 | |
| CN103215516A (zh) | 一种700MPa级高强度热轧Q&P钢及其制造方法 | |
| CN102418033B (zh) | 一种免热处理高强冷镦钢及其热轧棒材的生产方法 | |
| CN102876970B (zh) | 屈服强度≥390MPa高层建筑用钢的生产方法 | |
| CN102021495A (zh) | 420MPa高韧性耐候桥梁钢及其热轧板卷的制备方法 | |
| CN102181794B (zh) | 人造板设备用调质高强度钢板及其生产方法 | |
| CN103981448A (zh) | 一种超细晶hpb300热轧光圆盘条钢筋及其制备方法 | |
| CN101956141A (zh) | 一种低成本屈服强度780MPa级非调质处理高强耐磨钢板及其制造方法 | |
| CN106756556A (zh) | 韩标sd400带肋螺纹钢筋及其生产方法 | |
| CN104498821A (zh) | 汽车用中锰高强钢及其生产方法 | |
| CN103255358A (zh) | 一种高强度抗震钢筋及其生产方法 | |
| CN103422022B (zh) | 一种大厚度低温结构用钢板及其生产方法 | |
| CN100430507C (zh) | 700MPa级高韧性低屈服比厚钢板及其制造方法 | |
| CN103014501A (zh) | 一种稀土处理的高强度耐冲击风电用钢板 | |
| CN110218952B (zh) | 一种精轧螺纹钢筋及其生产方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |