CN102839325A

CN102839325A - 一种含铬的余热处理高强度钢筋用钢及其生产工艺

Info

Publication number: CN102839325A
Application number: CN2012103134507A
Authority: CN
Inventors: 完颜卫国; 张先轶; 眭志松
Original assignee: Jiangsu Yonggang Group Co Ltd
Current assignee: Jiangsu Yonggang Group Co Ltd
Priority date: 2012-08-30
Filing date: 2012-08-30
Publication date: 2012-12-26

Abstract

本发明公开了一种含铬的余热处理高强度钢筋用钢，以重量百分比记，含有C：0.18%-0.25%、Si：0.10-0.80%、Mn：0.10-1.55%、Cr：0.30%-0.70%，剩余部分为Fe和杂质元素。所述钢结构包括表层、过渡层和芯层，所述表层为自回火组织，所述芯层为铁素体和珠光体的混合组织，所述过渡层位于所述表层和所述芯层之间，为多种混合组织。本发明可有效地防止余热处理高强度钢筋在存储和运输过程中产生严重的锈蚀，有利于合金资源的均衡使用，其生产工艺使用常规的生产工艺，不需要重新建立生产线，使用简单，节约成本。

Description

一种含铬的余热处理高强度钢筋用钢及其生产工艺

技术领域

本发明涉及一种余热处理高强度钢筋用钢及其生产工艺，更具体的说，涉及一种含铬的余热处理高强度钢筋用钢及其生产工艺。

背景技术

生产余热处理钢筋时，利用轧制余热，在轧钢生产线上直接进行热处理。其基本原理是钢筋从轧机的成品机架轧出后，经穿水冷却装置、用高压水进行快速表面淬火，然后利用钢筋芯部热量由里向外传输对钢筋表层进行自回火，并在冷床空冷至室温。该生产工艺技术能有效地发挥钢材的性能潜力，通过各种工艺参数的控制能改善钢筋的性能，在较大幅度提高钢筋强度的同时，保持较好的塑韧性，完全能保证钢筋的综合性能满足要求。更重要的是余热处理钢筋实现强度等级升级同时，不需要消耗大量微合金化学元素的资源，并能节约硅、锰等合金资源，降低生产成本。

中国标准GB13014-1991中列出了一种钢筋混凝土用余热处理钢筋，牌号为20MnSi，成分要求是：0.17%-0.25%C，0.40%-0.80%Si，1.20%-1.60%Mn，≤0.045%P，≤0.045%S。要求屈服强度≥440MPa。我国出口的英标屈服强度460MPa级钢筋也大多数采用了20MnSi钢余热处理工艺。

也可用Q235类普碳钢来生产余热处理钢筋，中国标准GB/T700-2006中Q235B钢的成分要求是：≤0.20%C，≤0.35%Si，≤1.40%Mn，≤0.045%P，≤0.045%S。但用Q235B钢经过余热处理工艺来生产屈服强度460MPa级及以上级钢筋时，要求冷却强度大、对冷却装置的技术要求高；轧制速度受到限制。

发明专利（公开号：CN101457329）设计了一种硼微合金化余热处理钢筋用钢，化学成分配比（按重量百分比）为：0.15-0.25％C、≤0.80％Si、0.45-1.00％Mn、≤0.045％P，≤0.045％S、0.0005-0.006％B，其余为Fe和杂质元素。可以进一步降低20MnSi余热处理钢筋的合金含量，节约合金资源，减少生产成本；也可克服Q235类普碳钢余热处理钢筋对冷却装置的技术要求高、冷却工艺控制难度大、生产效率较低的缺点。

现有余热处理钢筋存在以下两个问题，一是由于穿水冷却改变了钢筋表层氧化层的结构，使得钢筋在存储和运输过程中容易产生严重的锈蚀，影响钢筋的外观，严重时还会影响使用；二是主要采用Mn进行合金化，主要合金元素单一，不利于合金资源的均衡使用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种防止在存储和运输的过程中产生锈蚀，保持钢筋外观和性能，有利于合金资源的均衡使用的含铬的余热处理高强度钢筋用钢。

同时，本发明还提供一种含铬的余热处理高强度钢筋用钢的生产工艺。

为了解决以上技术问题，本发明提供一种含铬的余热处理高强度钢筋用钢，以重量百分比记，含有C：0.18%-0.25%、Si：0.10-0.80%、Mn：0.10-1.55%、Cr：0.30%-0.70%，剩余部分为Fe和杂质元素。本技术方案中添加Cr，能强烈推迟珠光体和铁素体的转变，增加钢的淬透性。Cr虽是弱固溶强化元素，但能增大奥氏体的过冷能力，从而细化组织、得到强化效果，使钢具有良好的抗腐蚀性和抗氧化性。

本发明进一步限定的技术方案是，所述钢结构包括表层、过渡层和芯层，所述表层为自回火组织，所述芯层为铁素体和珠光体的混合组织，所述过渡层位于所述表层和所述芯层之间，为多种混合组织。

本发明提供的另一技术方案为：一种含铬的余热处理高强度钢筋用钢的生产工艺，按照上一技术方案中所述的重量百分比取合金元素作为原料，采用常规的生产工艺，并采用控制轧制和控制冷却工艺进行轧制，制得含铬的余热处理高强度钢筋用钢；所述控制轧制和控制冷却工艺中控制的数据包括：加热温度为1000～1200℃，开轧温度为980±50℃，终轧温度为900～1100℃，上冷床温度为500～650℃。

本发明的有益效果是：本发明所述的一种含铬的余热处理高强度钢筋用钢，适用于生产规格≤φ50mm、屈服强度级别460MPa及以上级别的余热处理高强度钢筋，可有效地防止余热处理高强度钢筋在存储和运输过程中产生严重的锈蚀，有利于合金资源的均衡使用，其生产工艺使用常规的生产工艺，不需要重新建立生产线，使用简单，节约成本。

具体实施方式

实施例1-12

本实施例提供的一种含铬的余热处理高强度钢筋用钢，以重量百分比记，含有C：0.18%-0.25%、Si：0.10-0.80%、Mn：0.10-1.55%、Cr：0.30%-0.70%，剩余部分为Fe和杂质元素。所述钢结构包括表层、过渡层和芯层，所述表层为自回火组织，所述芯层为铁素体和珠光体的混合组织，所述过渡层位于所述表层和所述芯层之间，为多种混合组织。

一种含铬的余热处理高强度钢筋用钢的生产工艺采用常规的生产工艺，按照上述重量百分比取合金元素作为原料，采用常规的生产工艺，并采用控制轧制和控制冷却工艺进行轧制，制得含铬的余热处理高强度钢筋用钢；所述控制轧制和控制冷却工艺中控制的数据包括：加热温度为1000～1200℃，开轧温度为980±50℃，终轧温度为900～1100℃，上冷床温度为500～650℃。

实施例1-12采用的原料配比和生产工艺中的条件，如表1所示，生产条件为转炉冶炼，连铸成150mm方坯，连续棒材轧机上轧制，轧后余热处理。得到钢的力学性能如表1所示：

表1：

Figure 2012103134507100002DEST_PATH_IMAGE001

通过实施例1-12得到的钢的力学性能得知，本发明提高和改善钢材的综合力学性能，适用于生产规格≤φ50mm、屈服强度级别460MPa及以上级别的余热处理高强度钢筋。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims

1.一种含铬的余热处理高强度钢筋用钢，其特征在于，以重量百分比记，含有C：0.18%-0.25%、Si：0.10-0.80%、Mn：0.10-1.55%、Cr：0.30%-0.70%，剩余部分为Fe和杂质元素。

2.根据权利要求1所述的一种含铬的余热处理高强度钢筋用钢，其特征在于，所述钢结构包括表层、过渡层和芯层，所述表层为自回火组织，所述芯层为铁素体和珠光体的混合组织，所述过渡层位于所述表层和所述芯层之间，为多种混合组织。

3.一种含铬的余热处理高强度钢筋用钢的生产工艺，其特征在于，按照权利要求１中所述的重量百分比取合金元素作为原料，采用常规的生产工艺，并采用控制轧制和控制冷却工艺进行轧制，制得含铬的余热处理高强度钢筋用钢；所述控制轧制和控制冷却工艺中控制的数据包括：加热温度为1000～1200℃，开轧温度为980±50℃，终轧温度为900～1100℃，上冷床温度为500～650℃。