CN103103437A

CN103103437A - Hrbf400e细晶粒抗震钢筋的生产方法

Info

Publication number: CN103103437A
Application number: CN2013100391551A
Authority: CN
Inventors: 王丽鹃; 杨茂麟; 刘永林; 张应荣; 田立峰; 韦轶华; 徐宾; 陈海英
Original assignee: Shougang Shuicheng Iron and Steel Group Co Ltd
Current assignee: Shougang Shuicheng Iron and Steel Group Co Ltd
Priority date: 2013-02-01
Filing date: 2013-02-01
Publication date: 2013-05-15

Abstract

本方法公开了HRBF400E高性能细晶粒抗震钢筋的生产方法，该方法包括：⑴ 确定化学成分的控制范围；⑵冶炼工序：将铁水和废钢作为原料，送入顶底复吹转炉进行冶炼；⑶精炼工序：将上工序炼出的粗钢用常规方法进行精炼，使钢中的化学成分符合预定的控制范围；⑷连铸工序：采用全保护浇注；⑸ 轧制工序：将连铸的钢坯在加热炉中加热，控制温度，进行粗轧；再进精轧机组进行精轧，得到钢筋；之后上冷床进行冷却，最后置于空气中自然冷却至室温，即得到HRBF400E细晶粒抗震钢筋。本发明的生产方法，能大幅降低生产成本，节约资源，是对传统钢铁材料性能的升级，具有广泛适用性，适用于生产高性能钢筋的钢铁企业。

Description

HRBF400E细晶粒抗震钢筋的生产方法

技术领域

本发明涉及钢材产品，具体来说，涉及抗震型细晶粒钢材产品，尤其涉及HRBF400E细晶粒抗震钢筋。

背景技术

HRBF400E细晶粒抗震钢筋是一种优化传统钢材的建材产品，与HRB335建材产品有很大的区别，主要表现在产品金相检验指标中晶粒度要求为不粗于9.0级，采用控轧控冷工艺试样基圆外围出现不连续、局部回火组织，及在横截面试样上，离试样边缘2mm处维氏硬度,与中心维氏硬度之差不大于40Hv。传统螺纹钢筋的生产主要采用合金强化来提高钢材的性能，如：弥散强化、相变强化、固溶强化及形变强化等，在提高钢材强度的同时伴随一定程度的塑性指标降低，且合金消耗较大，生产成本较高，不利于产品的推广应用。

经检索，涉及细晶粒热轧钢筋的中国专利申请件主要有武钢集团昆明钢铁股份有限公司申请的200810058552.2号《细晶粒热轧带肋钢筋及其制备方法》、ZL 200810233733.4号《高强度热轧带肋钢筋的制备方法》和ZL200910094359.9号《HRB500E细晶粒抗震钢筋及其生产方法》，这些技术方案均通过改变钢筋原料成分和轧制工艺来生产细晶粒热轧钢筋。目前尚无HRBF400E细晶粒抗震钢筋生产方法的申请件。

发明内容

本发明的目的在于提供HRBF400E细晶粒抗震钢筋生产方法，以提高产品的高强度和韧性，并降低生产成本，节约资源。

发明人经长期的实践与研究，得出以下结论：晶粒细化一个数量级，钢铁材料的强度可提高一倍，同时仍然保持良好的塑性和韧性；因此核心技术是晶粒细化，依靠细化晶粒使钢材达到高强度和高韧性。HRBF400E细晶粒抗震钢筋的生产方法就需要以晶粒细化为核心，同时调整钢中的化学成分，将控制轧制技术与控制冷却工艺的优化结合起来，才能达到产品性能指标的优化。

因此发明人提供的HRBF400E细晶粒抗震钢筋的具体生产方法如下：

⑴ 确定化学成分的控制范围

对于生产Φ12～Φ16mm的细晶粒抗震钢筋来说，熔炼钢中的化学成分以质量分数计为：C 0.20％～0.25％，Si 0.55％～0.75％，Mn 1.15％～1.60％，P、S元素≤0.45％，余为Fe和不能除去的杂质；

对于生产Φ18～Φ28mm的细晶粒抗震钢筋来说，熔炼钢中的化学成分以质量分数计为：C 0.20％～0.25％，Si 0.60％～0.80％，Mn 1.20％～1.60％，P、S元素≤0.45％，余为Fe和不能除去的杂质；

⑵ 冶炼工序：将铁水和废钢作为原料，送入顶底复吹转炉进行冶炼，控制冶炼终点碳在0.08％～0.12％，挡渣出钢；

⑶ 精炼工序：将上工序炼出的粗钢用常规方法进行精炼，尽量减少钢中的夹杂物含量，从而保证产品的性能稳定及表面质量良好，严格实行炉底吹氩，使钢中的化学成分符合预定的控制范围；

⑷ 连铸工序：连铸时采用全保护浇注，严格控制钢水过热度不大于30℃，中间包使用A1-C水口，稳定拉速；

⑸ 轧制工序：将连铸的钢坯在加热炉中加热，严格控制加热温度，进行粗轧；再进精轧机组进行精轧，得到钢筋；之后上冷床进行冷却，钢筋温度控制在780±10℃，最后置于空气中自然冷却至室温，即得到HRBF400E细晶粒抗震钢筋。

上述方法的冶炼工序中出钢时间≮2′30″，采用双挡渣方式出钢。

上述方法的连铸工序中采用150方坯、全保护浇注；所述拉速控制在2.5～3.0m/min。

上述方法的轧制工序中所述粗轧的开轧温度≯1080℃，粗轧速度控制在1.63m/s，粗轧时间控制在72 s；所述进精轧机组的钢坯温度控制为830±20℃，精轧速度控制在13.5 m/s，精轧时间控制在45s；所述上冷床进行冷却是采用水冷却，冷却水压力为1.2～1.4 MPa，冷却时间为0.5s。

发明人指出：冶炼的出钢过程严禁出钢口下渣。

本发明的HRBF400E细晶粒抗震钢筋的生产方法，能大幅降低生产成本，节约资源，是对传统钢铁材料性能的升级，具有广泛适用性，适于在冶金行业推广普及。

附图说明

图1为HRBF400E细晶粒抗震钢筋的金相组织图，图2与图3均为钢筋横截面图。

具体实施方式

水钢公司按照本发明方法生产Φ28、Φ12、Φ25、Φ16的HRBF400E细晶粒抗震钢筋，具体方法是：

将铁水和废钢作为原料，送入顶底复吹转炉进行冶炼，控制冶炼终点碳在0.08％～0.12％，采用双挡渣方式出钢，出钢时间≮2′30″；将炼出的粗钢用常规方法进行精炼，严格实行炉底吹氩，使钢中的化学成分符合预定的控制范围，即；生产Φ12和Φ16mm的细晶粒抗震钢筋，熔炼钢中的化学成分以质量分数计为：C 0.20％～0.25％，Si 0.55％～0.75％，Mn 1.15％～1.60％，P、S元素≤0.45％，余为Fe和不能除去的杂质；生产Φ18和Φ28mm的细晶粒抗震钢筋，熔炼钢中的化学成分以质量分数计为：C 0.20％～0.25％，Si 0.60％～0.80％，Mn 1.20％～1.60％，P、S元素≤0.45％，余为Fe和不能除去的杂质；接着进行连铸，连铸时采用150方坯、全保护浇注，控制钢水过热度不大于30℃，中间包使用A1-C水口，稳定拉速在2.5～3.0m/min；将连铸的钢坯在加热炉中加热，严格控制加热温度，进行粗轧，粗轧的开轧温度≯1080℃，粗轧速度控制在1.63m/s，粗轧时间控制在72s；再进精轧机组进行精轧，进精轧机组的钢坯温度控制为830±20℃，精轧速度控制在 13.5 m/s，精轧时间控制在45 s，得到钢筋；之后上冷床进行水冷却，冷却水压力为1.2～1.4 MPa，冷却时间控制为0.5s，钢筋温度控制在780±10℃；最后置于空气中自然冷却至室温，即得到HRBF400E细晶粒抗震钢筋。

得到的产品性能组织为：晶粒度不粗于9级；横截面试样上，试样基圆外围出现不连续、局部回火组织；横截面试样上，离试样边缘2mm处维氏硬度与中心之差不大于40HV；性能指标要求达到抗震钢筋相关要求；

力学性能情况如下：

规格（Φ,㎜）

Re

Rm

A

Agt

屈屈比

强屈比

冷弯

28

451～472

580～634

23~28

15~18

1.11 ~1.18

1.34 ~1.38

合格

12

449～468

595～631

24~27

16~17

1.15~1.17

1.33 ~1.37

合格

25

440～465

620～645

21~22

13~16

1.09~1.16

1.39~1.43

合格

16

451～458

611～617

27~29

14~16

1.13~1.15

1.34~1.37

合格

金相组织由铁素体和珠光体组成如附图1，晶粒度9.5～10.5级。

显微硬度如下：

。

Claims

1.HRBF400E细晶粒抗震钢筋生产方法，其特征包括：

⑴ 确定化学成分的控制范围

2. 如权利要求1所述的生产方法，其特征在于所述方法的冶炼工序中出钢时间≮2′30″，采用双挡渣方式出钢。

3. 如权利要求1所述的生产方法，其特征在于所述方法的连铸工序中采用150方坯、全保护浇注；所述拉速控制在2.5～3.0m/min。

4. 如权利要求1所述的生产方法，其特征在于所述方法的轧制工序中所述粗轧的开轧温度≯1080℃，粗轧速度控制在1.63 m/s，粗轧时间控制在72s；所述进精轧机组的钢坯温度控制为830±20℃，精轧速度控制在13.5 m/s，精轧时间控制在45 s；所述上冷床进行冷却是采用水冷却，冷却水压力为 1.2～1.4 MPa，冷却时间为 0.5s。