CN102839334B - 一种600MPa级的热轧带肋钢筋用钢及其冶炼方法 - Google Patents
一种600MPa级的热轧带肋钢筋用钢及其冶炼方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102839334B CN102839334B CN201210313586.8A CN201210313586A CN102839334B CN 102839334 B CN102839334 B CN 102839334B CN 201210313586 A CN201210313586 A CN 201210313586A CN 102839334 B CN102839334 B CN 102839334B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- steel
- nitrogen
- molten steel
- vanadium
- smelting
- 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
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
- Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)
Abstract
本发明公开了一种600MPa级的热轧带肋钢筋用钢，以重量百分比计，含C：0.18-0.28%、Si：0.40-0.80%、Mn：1.35-1.60%、P：0-0.045%、S：0-0.045%、V：0.15-0.25%，N：0.034-0.083%，且V/N比为3.0-4.5，其余为Fe和杂质元素。其冶炼方法为：在转炉冶炼出钢过程中，向钢包中每吨钢水加入含1.5-2.6kg纯钒的钒氮合金，并且每吨钢水加入含0.51-4.8kg纯氮的增氮剂，将钢水的V/N比控制在3.0-4.5之间。本发明利用廉价的氮元素充分发挥钒的强化效果，明显地减少钒的用量，从而节约贵重金属资源，降低生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种热轧带肋钢筋用钢及其冶炼方法，更具体的说涉及一种屈服强度600MPa级的热轧带肋钢筋用钢及其冶炼方法。
背景技术
目前国内外高强度钢筋屈服强度一般为400MPa级、500MPa级，屈服强度高于500MPa级的钢筋很少。美国ASTM A615/A615M-07中75级钢筋屈服强度要求≥520MPa，成分只要求P≤0.060%，其它元素含量未作具体要求；前苏联CTO-ACЧМ7-93中A600C钢筋屈服强度要求≥600MPa，成分要求为≤0.28%C、≤1.0%Si、≤1.60%Mn、≤0.045%P、≤0.045%S、≤0.010%N、≤0.65%碳当量；发明专利申请（CN1769510）公开了一种屈服强度要求≥550MPa的抗震钢筋，成分范围为0.07-0.16％C、1.2-2.0％Si、1.5-2.0％Mn、≤0.4％Cr、0.02-0.14％V，其余为Fe和杂质元素。
长期以来，由于氮与各种脆性现象的不良效果有关，所以一直被炼钢工作者视为不利因素。如对于低碳钢，固溶在钢中的氮会导致时效和蓝脆等现象，氮与钢中钛、铝等元素结合会形成脆性夹杂等。但是近年来由于氮与合金元素相互作用产生一些有益效果而受到极大重视。从而开发出许多高氮的不同钢种。
目前在生产400MPa级、500MPa级的热轧带肋钢筋时已普遍采用钒、氮进行微合金化，钒和氮共同加入钢中比单独加入钒进行微合金化具有更好的强化效果，这是由于钒的氮化物比钒的碳化物具有更高的稳定性，析出相更细小弥散，高温区的析出物还有细化钢筋晶粒的作用，使得强化效果明显提高。氮是钒微合金化钢中一种很有效的合金元素，通过充分利用廉价的氮元素，可显著提高钒微合金化钢的强化效果，达到节约合金用量、降低成本的目的。
发展高强度钢筋是冶金与建筑领域的发展趋势，屈服强度600MPa级钢筋的研制与应用势在必行。生产600MPa级热轧带肋钢筋也可尝试采用钒、氮进行微合金化，但当钢中钒含量超过0.10%时，钢中的氮含量就会相对偏低，V/N比＞ 5，V/N比远高于其理想的化学配比3.64，钒往往不能充分发挥其强化作用，致使钒的加入量很高，不仅浪费了合金资源，而且增加了生产成本。
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，提供一种有效控制V/N比，节约贵金属资源，降低生产成本的600MPa级的热轧带肋钢筋用钢。
同时，本发明还提供上述钢的冶炼方法。
为了解决以上技术问题，本发明提供一种600MPa级的热轧带肋钢筋用钢，以重量百分比计，含C：0.18-0.28%、Si：0.40-0.80%、Mn：1.35-1.60%、P：0-0.045%、S：0-0.045%、V：0.15-0.25%，N：0.034-0.083%，且V/N比为3.0-4.5，其余为Fe和杂质元素。
本发明进一步限定的技术方案是：以重量百分比计，含C：0.21-0.24%、Si：0.50-0.75%、Mn：1.45-1.55%、P：0-0.045%、S：0-0.045%、V：0.18-0.22%，N：0.051-0.063%，且V/N比为3.49-3.83，其余为Fe和杂质元素。
进一步的，以重量百分比计，含C：0.23%、Si：0.68%、Mn：1.48%、P：0-0.045%、S：0-0.045%、V：0.21%，N：0.057%，且V/N比=3.68，其余为Fe和杂质元素。
本发明提供了上述600MPa级的热轧带肋钢筋用钢的冶炼方法，采用冶炼工艺进行冶炼，在转炉冶炼出钢过程中，向钢包中每吨钢水加入含1.5-2.6kg纯钒的钒氮合金2.4-3.0kg，并且每吨钢水加入含0.51-4.8kg纯氮的增氮剂2.6-5.5kg，将钢水的V/N比控制在3.0-4.5之间。
本发明进一步限定的技术方案是：采用冶炼工艺进行冶炼，在转炉冶炼出钢过程中，向钢水加入含1.8-2.4kg纯钒的钒氮合金，并且每吨钢水加入含0.85-1.85kg纯氮的增氮剂，将钢水的V/N比控制在3.49-3.85。
进一步的，采用冶炼工艺进行冶炼，在转炉冶炼出钢过程中，向钢水中加入含2.16kg纯钒的钒氮合金，并且每吨钢水加入含1.35kg纯氮的增氮剂，将钢水的V/N比控制在3.68。
进一步的，所述的增氮剂主要成分为氮化硅铁或氮化硅锰或氮化锰铁。
本发明的有益效果是：本发明所述的一种600MPa级的热轧带肋钢筋用钢及其冶炼方法，通过添加含钒氮的合金和增氮剂，可以将钢水的V/N比控制在3.0-4.5，利用廉价的氮元素充分发挥钒的强化效果，明显地减少钒的用量，并且采用较少的钒含量就可以保证600MPa级大规格钢筋的力学性能，从而节约贵重金属资源，降低生产成本。
具体实施方式
实施例1-11
本实施例提供的一种热轧带肋钢筋用钢，以重量百分比计，含C：0.18-0.28%、Si：0.40-0.80%、Mn：1.35-1.60%、P：0-0.045%、S：0-0.045%、V：0.15-0.25%，N：0.034-0.083%，且V/N比为3.0-4.5，其余为Fe和杂质元素。
其冶炼方法为：采用冶炼工艺进行冶炼，在转炉冶炼出钢过程中，向钢包中每吨钢水加入含1.5-2.6kg纯钒的钒氮合金2.4-3.0kg，并且每吨钢水加入含0.51-4.8kg纯氮的增氮剂2.6-5.5kg，将钢水的V/N比控制在3.0-4.5之间。所述的增氮剂主要成分为氮化硅铁或氮化硅锰或氮化锰铁。
实施例1-11的主要成分和屈服强度、抗拉强度和伸长率如表1和表2所示：
表1：
表2：
对比例1-2的主要成分和屈服强度、抗拉强度和伸长率如表3和表4所示：
表3：
表4：
实施例1-11与对比例1-2比较可见，实施例钢筋的强度明显高于对比例钢筋的强度。
本发明钢筋的碳含量上限略高、硅、锰含量基本相当，磷、硫杂质元素的要求也相当。
600MPa级钢筋的强度要求高，因此需加入较多的钒来保证强度,本发明通过加入较多的氮来保证钒的充分析出，降低钒的用量。为充分发挥钒的强化效果、 节约微合金元素用量，应将钒氮微合金化钢中V/N比按3.64控制，考虑到钢中允许有少量固溶氮存在，V/N比也可控制为略小于3.64。当然V/N比也不宜控制得过小，如<3.0，以免固溶氮含量过高，产生不利的影响。同时考虑成分波动带来的成分控制难度，适宜的做法是将V/N比控制在3.0-4.5较低的水平。由于降低了V/N比，所以钢中加入0.15-0.25%的钒就足够了，而相应的氮含量控制为0.034-0.083%。
冶炼时加钒氮合金进行钒、氮微合金化是目前公认能稳定进行钒、氮微合金化的较经济的方法，但钒含量≥0.10%时，只加钒氮合金则实际上钢中的V/N比一般＞5.0，总是高于理想的化学配比3.64，这就使得钒元素的一部分强化作用还未发挥出来，因此，需要加增氮剂来补充不足的氮，使V/N比控制在3.64左右，以充分发挥钒的强化效果。用氮化硅铁、氮化硅锰、氮化锰铁为主要成分的增氮剂作进行补充加氮，完全可以在钢中稳定地补充必要的氮，实现V/N比的控制要求。
轧制时按普通的钒、氮微合金化热轧带肋钢筋轧制工艺进行轧制，终轧后空冷或弱穿水冷却，弱穿水冷却时应保证钢筋表层基圆上不得有回火组织。
本发明通过添加含钒氮的合金和增氮剂，可以将钢水的V/N比控制在3.0-4.5，利用廉价的氮元素充分发挥钒的强化效果，明显地减少钒的用量。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 (6)
1.一种600MPa级的热轧带肋钢筋用钢，其特征在于，以重量百分比计，含C：0.21-0.24%、Si：0.50-0.75%、Mn：1.45-1.55%、P：0-0.045%、S：0-0.045%、V：0.21-0.22%，N：0.051-0.063%，且V/N比为3.49-3.83，其余为Fe和杂质元素。
2.根据权利要求1所述的600MPa级的热轧带肋钢筋用钢，其特征在于，以重量百分比计，含C ：0.23%、Si：0.68%、Mn：1.48%、P：0-0.045%、S：0-0.045%、V：0.21%，N：0.057%，且V/N比=3.68，其余为Fe和杂质元素。
3.根据权利要求1所述的600MPa级的热轧带肋钢筋用钢的冶炼方法，其特征在于，采用冶炼工艺进行冶炼，在转炉冶炼出钢过程中，向钢包中每吨钢水加入含1.5-2.6kg纯钒的钒氮合金，并且每吨钢水加入含0.51-4.8kg纯氮的增氮剂，将钢水的V/N比控制在3.49-3.83之间。
4.根据权利要求3所述的600MPa级的热轧带肋钢筋用钢的冶炼方法，其特征在于，采用冶炼工艺进行冶炼，在转炉冶炼出钢过程中，向钢水加入含1.8-2.4kg纯钒的钒氮合金，并且每吨钢水加入含0.85-1.85kg纯氮的增氮剂，将钢水的V/N比控制在3.49-3.83。
5.根据权利要求3所述的600MPa级的热轧带肋钢筋用钢的冶炼方法，其特征在于，采用冶炼工艺进行冶炼，在转炉冶炼出钢过程中，向钢水中加入含2.16kg纯钒的钒氮合金，并且每吨钢水加入含1.35kg纯氮的增氮剂，将钢水的V/N比控制在3.68。
6.根据权利要求3-5任一权利要求所述的600MPa级的热扎带肋钢筋用钢的冶炼方法，其特征在于，所述的增氮剂主要成分为氮化硅铁或氮化硅锰或氮化锰铁。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201210313586.8A CN102839334B (zh) | 2012-08-30 | 2012-08-30 | 一种600MPa级的热轧带肋钢筋用钢及其冶炼方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201210313586.8A CN102839334B (zh) | 2012-08-30 | 2012-08-30 | 一种600MPa级的热轧带肋钢筋用钢及其冶炼方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102839334A CN102839334A (zh) | 2012-12-26 |
| CN102839334B true CN102839334B (zh) | 2014-03-12 |
Family
ID=47367051
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201210313586.8A Active CN102839334B (zh) | 2012-08-30 | 2012-08-30 | 一种600MPa级的热轧带肋钢筋用钢及其冶炼方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102839334B (zh) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104233074A (zh) * | 2013-11-13 | 2014-12-24 | 马钢(集团)控股有限公司 | 含铬的钒氮微合金化400MPa级钢筋用钢及其生产方法 |
| CN104357745B (zh) * | 2014-11-07 | 2017-03-15 | 武汉钢铁(集团)公司 | 一种屈服强度≥600MPa的复合钢筋及生产方法 |
| CN104372251B (zh) * | 2014-11-07 | 2016-10-05 | 武汉钢铁(集团)公司 | 一种屈服强度≥500MPa的耐热钢筋及生产方法 |
| CN106011661A (zh) * | 2016-06-07 | 2016-10-12 | 河北钢铁股份有限公司承德分公司 | 一种韩标sd600热轧带肋钢筋及生产方法 |
| CN107747061A (zh) * | 2017-09-14 | 2018-03-02 | 河钢股份有限公司 | 一种630MPa级高强韧性热轧带肋钢筋及其生产方法 |
| CN107937817A (zh) * | 2017-11-08 | 2018-04-20 | 宣化钢铁集团有限责任公司 | 韩标sd600s.d10～d41规格钢筋及生产方法 |
| CN111088451A (zh) * | 2019-12-24 | 2020-05-01 | 江苏永钢集团有限公司 | 一种钢筋混凝土用600MPa级钢筋及其生产方法 |
| CN111172459A (zh) * | 2020-01-19 | 2020-05-19 | 江苏省沙钢钢铁研究院有限公司 | 一种hrb600e钒钛微合金化高强抗震热轧钢筋 |
| CN111334719A (zh) * | 2020-04-13 | 2020-06-26 | 江苏永钢集团有限公司 | 一种高N复合强化500MPa级和600MPa级钢筋及冶炼方法和生产方法 |
| CN111575467A (zh) * | 2020-05-25 | 2020-08-25 | 江苏联峰实业有限公司 | Hrb600高强钢筋的冷却方法 |
| CN114293093B (zh) * | 2021-11-17 | 2022-12-23 | 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 | 一种600MPa级钒钛微合金化热轧钢筋及其生产方法 |
| CN114411061B (zh) * | 2022-01-14 | 2022-11-18 | 宝武集团鄂城钢铁有限公司 | 一种高强度抗震钢筋及其制备方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1970817A (zh) * | 2006-12-07 | 2007-05-30 | 武汉钢铁(集团)公司 | 高强度螺纹钢及其生产方法 |
| CN101693978A (zh) * | 2009-10-14 | 2010-04-14 | 马鞍山钢铁股份有限公司 | 500MPa级的大规格热轧带肋钢筋用钢及其冶炼方法 |
| CN102383033A (zh) * | 2011-11-08 | 2012-03-21 | 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 |
-
2012
- 2012-08-30 CN CN201210313586.8A patent/CN102839334B/zh active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1970817A (zh) * | 2006-12-07 | 2007-05-30 | 武汉钢铁(集团)公司 | 高强度螺纹钢及其生产方法 |
| CN101693978A (zh) * | 2009-10-14 | 2010-04-14 | 马鞍山钢铁股份有限公司 | 500MPa级的大规格热轧带肋钢筋用钢及其冶炼方法 |
| CN102383033A (zh) * | 2011-11-08 | 2012-03-21 | 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 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 600MPa级钒氮微合金化热轧高性能钢筋的研制;李成军;《天津冶金》;20120430(第2期);第8-10、52页 * |
| 李成军.600MPa级钒氮微合金化热轧高性能钢筋的研制.《天津冶金》.2012,(第2期),第8-10、52页. |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN102839334A (zh) | 2012-12-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102839334B (zh) | 一种600MPa级的热轧带肋钢筋用钢及其冶炼方法 | |
| CN101693978B (zh) | 500MPa级的大规格热轧带肋钢筋用钢及其冶炼方法 | |
| CN102383039B (zh) | 一种含铬氮微合金化hrb500e钢筋及其生产方法 | |
| CN102703812B (zh) | 钛微合金化500MPa级高强度钢筋及其生产方法 | |
| CN102383033B (zh) | 一种600MPa级含钒高强热轧钢筋及其生产方法 | |
| CN102703811B (zh) | 钛微合金化400MPa级高强度钢筋及其生产方法 | |
| CN102703813B (zh) | 钒钛复合微合金化钢筋及其生产方法 | |
| CN103160729B (zh) | 中碳微合金化工程机械履带链片用钢及其生产工艺 | |
| CN102796962A (zh) | 铌钛硼微合金hrb600高强度抗震钢筋及其制备 | |
| CN104593669A (zh) | 一种钢筋用钢及其生产方法 | |
| CN102839318B (zh) | Hrb600钢筋的生产方法 | |
| CN109972035B (zh) | 一种800MPa级热轧螺纹钢筋及生产方法 | |
| CN105463159A (zh) | 一种多元素氮化合金包芯线及其在q620d钢种强化处理工艺中的应用方法 | |
| CN102383031A (zh) | 高强度捆带及其制造方法 | |
| CN110438413B (zh) | 一种含钒钢筋的生产工艺 | |
| CN103397274B (zh) | 深冲用304j1奥氏体不锈钢热轧钢带及其生产方法 | |
| CN105970095A (zh) | 一种高强度、高耐磨性、高疲劳寿命的履带用钢及其生产工艺 | |
| CN110396643A (zh) | 一种低成本热轧700MPa级热轧高强抗震钢筋及其制备方法 | |
| CN111172459A (zh) | 一种hrb600e钒钛微合金化高强抗震热轧钢筋 | |
| CN102796961A (zh) | 混凝土用600MPa高性能耐火抗震钢筋及其制备 | |
| CN102029305A (zh) | 一种特厚钢板的生产方法 | |
| CN103361552A (zh) | V-N微合金化460MPa级厚板及其制造方法 | |
| CN111893371A (zh) | 一种提高高强热轧带肋钢筋强屈比合格率的方法 | |
| CN104233096A (zh) | 降低合金成本生产400MPa级热轧带肋钢筋的方法 | |
| CN103290299A (zh) | 一种钒钛球墨铸铁熔炼方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: A 600 MPa grade steel for hot rolled ribbed bar and its smelting method Effective date of registration: 20210616 Granted publication date: 20140312 Pledgee: China Construction Bank Zhangjiagang branch Pledgor: JIANGSU YONGGANG GROUP Co.,Ltd. Registration number: Y2021980004811 |
|
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Date of cancellation: 20220712 Granted publication date: 20140312 Pledgee: China Construction Bank Zhangjiagang branch Pledgor: JIANGSU YONGGANG GROUP Co.,Ltd. Registration number: Y2021980004811 |