CN103225043B - 一种hrb500、hrb500e盘螺生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种HRB500、HRB500E盘螺生产工艺，工艺流程为：A.钢坯加热，采用三段式加热,钢坯采用V或VN微合金化，尺寸为150mm×150mm,钢坯加热工序采用一加热段温度800～950℃，二加热段温度950℃～1100℃，均热段温度1050℃～1150℃；B.控温轧制,开轧温度950～1050℃，进精轧温度控制在850～930℃，终轧速度控制在27-100m/s；C.控温冷却，吐丝温度控制在820～870℃，开启冷却风机进行快速冷却，冷却速率控制在8-25℃/秒，终冷温度控制在650～680℃，然后自然冷却或缓慢冷却；D.集卷；E.检验；F.打包。本发明工序流程可控，生产成本低、生产效率高，生产出的HRB500、HRB500E盘螺屈服强度≥500MPa，抗拉强度≥630MPa，强屈比≥1.25，伸长率≥15%，最大力下总伸长率≥9.0%，性能指标优良，并且均匀稳定。

Description

一种HRB500、HRB500E盘螺生产工艺

技术领域

本发明属于钢铁冶金工艺技术领域，特别涉及一种HRB500、HRB500E盘螺生产工艺。

背景技术

钢筋混凝土用热轧带肋钢筋是国内外各类建筑工程中广泛使用的一种增强材料，也是我国冶金行业各钢厂大量生产的一种关键产品。随着建筑行业的快速发展，对该产品提出了更高的质量标准，要求其性能既具有高强度又具有良好的可塑性、可焊接性、耐疲劳及粘结性等指标，以满足高层建筑、大跨度、抗震、耐低温等高档建筑工程的需要。

我国热轧带肋钢筋按屈服强度等级分类有三个牌号，分别为HRB335、HRB400、HRB500，抗震钢筋在牌号后加E，热轧带肋钢筋按照棒材生产和高线生产的设备不同，分为直条和盘卷两种类型，盘卷的钢筋简称盘螺。HRB500、HRB500E属于高强钢筋，用它代替HRB335、HRB335E钢筋，可节省钢材24%左右，用它代替HRB400、HRB400E钢筋，可节省钢材10%左右。

HRB500、HRB500E盘螺常用规格一般为Φ6.0～Φ12.0mm，目前生产HRB500、HRB500E盘螺的工艺有以下几种：

第一种是微合金化+热轧+自然空冷的生产工艺，这种工艺主要利用较多含量的贵重元素进行微合金化，（如V-N、V-Nb、V-Cr、Ti等合金），强化强度指标，使之达到合格。缺点一是使用较多含量的合金，造成生产成本的增加，同时为保证强度指标，重量偏差只能控制在中上限，这样一来就不利于按照负的重量偏差交货，只能按照低于市场价格销售，间接造成生产成本的进一步增加，甚至负利润。缺点二是冷却工艺没有得到良好的发挥，极大浪费了风机装备的冷却能力和合金的强化效果；当然，如果冷却工艺控制不好，很容易产生贝氏体、马氏体等异常组织，造成力学性能指标不合格，极易发生脆断的情况。

第二种是超低温轧制+超低温吐丝的生产工艺，如≤850℃终轧、≤750℃吐丝，这种工艺对轧机和吐丝机设备能力要求过高，低温轧制和低温吐丝不但容易发生生产事故，而且对电机损耗和设备磨损也较大，同时这种工艺生产的盘条产量较低，轧制成本较高。

第三种是常规轧制+超快冷却的工艺，这种工艺对轧机设备的要求具有普遍性，但对冷却设备的要求极为苛刻，冷却速度必须达到700℃/s以上，需要专用的水冷设备才能达到。同时，小规格生产时，由于水冷水量、水压大，很容易在水箱内发生堵钢，造成生产事故。

发明内容

本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种成本低、生产效率高的HRB500、HRB500E盘螺生产工艺。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：

一种HRB500、HRB500E盘螺生产工艺，主要化学成分按重量百分比计为C=0.19～0.25%、Si=0.40～0.70%、Mn=1.30～1.60%、S≤0.030%、P≤0.030%、V=0.08～0.12%或者V=0.06～0.09%、N=0.011～0.018%，其余为平衡量的Fe，其特征在于，工艺流程为

A.钢坯加热，采用三段式加热,所述钢坯采用V或VN微合金化，尺寸为150mm×150mm,钢坯加热工序采用一加热段温度800～950℃，二加热段温度950℃～1100℃，均热段温度1050℃～1150℃；

B.控温轧制,开轧温度950～1050℃，进精轧温度控制在850～930℃，终轧速度控制在27-100m/s；

C.控温冷却，吐丝温度控制在820～870℃，开启冷却风机进行快速冷却，冷却速率控制在8-25℃/秒，终冷温度控制在650～680℃，然后根据规格的大小和生产季节选择自然冷却或缓慢冷却；

D.集卷；

E.检验；

F.打包。

本发明具有的优点和积极效果是：

1.化学成分采用加入少量V或VN进行微合金化，以提高钢材的屈服和抗拉强度，钒与碳、氮元素强烈结合形成碳化物、氮化物及碳氮化合物，这些化合物轧后冷却过程中发生相间析出和一般析出，起到沉淀强化的作用。

2.轧制工艺采用控温轧制，开轧温度和进精轧温度在中、低温范围内，并且通过多道次轧制来细化奥氏体晶粒。

3.控冷工艺采用控温冷却，这种控冷工艺可以使奥氏体相变后得到细小的铁素体和珠光体组织，从而达到提高材料的强度和塑性的目的，同时可有效避免贝氏体组织的产生。如果通过风机冷却终冷温度高于680℃，相变的效果就没有充分发挥出来，强度提高的幅度就不大；如果通过风机冷却终冷温度低于650℃，就会产生贝氏体组织，导致伸长率等指标不合格。

采用本发明生产的HRB500、HRB500E盘螺，产品规格为Φ6-12mm，屈服强度≥500MPa，抗拉强度≥630MPa，强屈比≥1.25，伸长率≥15%，最大力下总伸长率≥9.0%，性能指标优良，并且均匀稳定。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并详细说明如下：

一种HRB500、HRB500E盘螺生产工艺，其工艺路线为钢坯加热→控温轧制→控温冷却→集卷→检验→打包，具体的技术措施包括：

化学成分的设定：根据HRB500、HRB500E盘螺使用要求和特点以及目前高线生产线工艺装备情况，优选设计化学成分如表1和表2，原料采用：150mm×150mm连铸方坯。

表1HRB500、HRB500E钢筋化学成分1单位：（%）

C

Si

Mn

V

P

S

Fe

0.19-0.25

0.40-0.70

1.30-1.60

0.08-0.12

≤0.030

≤0.030

余量

表2HRB500、HRB500E钢筋化学成分2单位：（%）

生产工艺：在钢坯加热工序，将钢坯进行三段加热处理，其中一加热段温度800～950℃，二加热段温度950℃～1100℃，均热段温度1050℃～1150℃；

在控温轧制工序，开轧温度950～1050℃，控制进精轧前水箱流量和压力，进精轧温度控制在850～930℃，终轧速度控制在27～100m/s；

在控温冷却工序，控制吐丝机前水箱流量和压力，吐丝（开冷）温度控制在820～870℃，连续开启冷却风机进行快速冷却，冷却速率控制在8～25℃/秒，终冷温度控制在650～680℃，而后，根据规格的大小和生产季节选择自然冷却（空冷）或缓慢冷却（关闭部分保温罩）。

本发明生产出的HRB500、HRB500E盘螺用于国内建筑工程，金相组织为铁素体+珠光体，各项性能指标完全满足用户的使用要求，见表3：

表3力学性能检测结果

实施例1

牌号：HRB500E，规格：Φ6mm，轧制季节：冬季。

钢坯加热→控温轧制→控温冷却→集卷→检验→打包。

化学成分如表4,原料采用：150×150×12000mm连铸方坯。

表4HRB500E钢筋化学成分单位：（%）

C	Si	Mn	V	P	S	Fe
							0.20	0.50	1.40	0.09	0.012	0.017	余量

钢坯进行三段加热处理，一加热段温度800～950℃，二加热段温度950℃～1100℃，均热段温度1050℃～1150℃；

在控温轧制工序，开轧温度950～1050℃，控制进精轧前水箱流量和压力，进精轧温度控制在900～930℃，终轧速度控制在85m/s；

在控温冷却工序，控制吐丝机前水箱流量和压力，吐丝（开冷）温度控制在850～870℃，1#风机风量开启50%、冷却速率控制在8～25℃/秒，终冷温度控制在660～680℃，其余风机关闭，保温罩1-6#开启，7-18#关闭，19-21#开启。

力学性能结果如表5

表5力学性能检测结果

实施例2

牌号：HRB500E，规格：Φ12mm。轧制季节：冬季。

钢坯加热→控温轧制→控温冷却→集卷→检验→打包。

化学成分如表6，原料采用：150×150×12000mm连铸方坯。

表6HRB500E钢筋化学成分单位：（%）

C	Si	Mn	V	N	P	S	Fe
								0.21	0.55	1.45	0.08	0.015	0.017	0.021	余量

钢坯进行三段加热处理，一加热段温度800～950℃，二加热段温度950℃～1100℃，均热段温度1050℃～1150℃；

在控温轧制工序，开轧温度950～1050℃，控制进精轧前水箱流量和压力，进精轧温度控制在880～910℃，终轧速度控制在30m/s；

在控温冷却工序，控制吐丝机前水箱流量和压力，吐丝（开冷）温度控制在830～850℃，1#风机风量开启100%、2#风机风量开启20%、冷却速率控制在8～25℃/秒，终冷温度控制在650～670℃，其余风机关闭，保温罩1-21#全部开启。

力学性能结果如表7

表7力学性能检测结果

实施例3

牌号：HRB500，规格：Φ8mm，轧制季节：夏季。

钢坯加热→控温轧制→控温冷却→集卷→检验→打包。

化学成分如表8，原料采用150×150×12000mm连铸方坯。

表8HRB500E钢筋化学成分单位：（%）

钢坯进行三段加热处理，一加热段温度800～950℃，二加热段温度950℃～1100℃，均热段温度1050℃～1150℃；

在控温轧制工序，开轧温度950～1050℃，控制进精轧前水箱流量和压力，进精轧温度控制在880～900℃，终轧速度控制在72m/s；

在控温冷却工序，控制吐丝机前水箱流量和压力，吐丝（开冷）温度控制在840～860℃，1#风机风量开启80%、2#风机风量开启20%、冷却速率控制在8～25℃/秒，终冷温度控制在650～680℃，其余风机关闭，保温罩1-21#全部开启。

力学性能结果如表9：

表9力学性能检测结果

本发明使用150mm×150mm方坯，采用V或VN微合金化、三段式加热、控温轧制、控温冷却的生产工艺路线，该工艺不改造现有装备，适用于国内同行业大部分高线厂，工序流程可控，生产成本低、生产效率高。

以上所述仅为本发明的较佳施例，并非用来限定本发明的实施范围。即凡依本发明申请专利范围的内容所做的等效变化与修饰，均落入本发明的技术范围。

Claims (1)

1.一种HRB500、HRB500E盘螺生产工艺，主要化学成分按重量百分比计为C=0.19～0.25%、Si=0.40～0.70%、Mn=1.30～1.60%、S≤0.030%、P≤0.030%、V=0.08～0.12%或者V=0.06～0.09%、N=0.011～0.018%，其余为平衡量的Fe，其特征在于，工艺流程为

A.钢坯加热，采用三段式加热,所述钢坯采用V或VN微合金化，尺寸为150mm×150mm,钢坯加热工序采用一加热段温度800～950℃，二加热段温度950℃～1100℃，均热段温度1050℃～1150℃；

B.控温轧制,开轧温度950～1050℃，进精轧温度控制在850～930℃，终轧速度控制在27-100m/s；

C.控温冷却，吐丝温度控制在820～870℃，开启冷却风机进行快速冷却，冷却速率控制在8-25℃/秒，终冷温度控制在650～680℃，然后根据规格的大小和生产季节选择自然冷却或缓慢冷却；

D.集卷；

E.检验；

F.打包。