CN104018091B - 一种钢筋及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种钢筋，包括以下成分：C0.005‑0.030％，Si0.3‑0.6％，Mn1.2‑2.5％，P≤0.01％，S≤0.01％，Cr8.0‑10.0％，Mo1.0‑3.0％，Sn0.2‑0.4％，RE0.01‑0.05％；其余为Fe和不可避免的杂质。本发明还提供了一种钢筋的制备方法。本发明的钢筋具有优良的综合力学性能和耐腐蚀性能，满足抗震设计要求的同时，提高了钢筋在海水中的使用寿命，可广泛应用于海洋环境中的钢筋混凝土结构。

Description

一种钢筋及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种钢筋及其制备方法，属于合金钢领域。
背景技术
随着各国海洋战略意识的增强和现代海洋科学技术的发展，跨江海大型桥梁、海港码头以及近海建筑等基础设施建设进入高峰期。与此同时，作为主要结构材料的钢筋的耐久性问题日益凸显。海洋环境是大自然中较为严酷的腐蚀环境，其高温、高湿、高盐的特殊条件极易造成钢材腐蚀，我国沿海的钢筋混凝土结构在服役10-15年后就普遍出现严重腐蚀现象而导致结构破坏，无法满足50年设计使用寿命。
提高混凝土中钢筋耐腐蚀性能的途径主要有两个：一是在碳钢钢筋上涂覆有机或无机涂层；二是通过合金化或不同的加工制造工艺获得耐腐蚀性能优异的钢筋材料。在涂镀层耐蚀钢筋中，环氧涂层钢筋研发最早，使用范围最为广泛，但环氧涂层钢筋仍存在本质的不足之处，主要体现为涂层脆性大，运输及加工过程易损伤脱落；涂层缺陷能免引起腐蚀集中，导致严重的局部腐蚀；与普通钢筋相比，降低与混凝土之间的握裹力等。欧美国家为了使建筑物使用寿命达到100年的设计要求，开发使用了不锈钢钢筋，因为引起其锈蚀的临界浓度比普通钢筋要提高很多，所以能大幅度提高混凝土结构的耐久性。但其费用昂贵，造价约为普碳钢筋的6-10倍，无法在工程中大规模应用，通常仅在建筑关键部位和条件较为恶劣的环境中使用，而不锈钢钢筋与普通钢筋搭接时易形成宏电池腐蚀，也会影响建筑使用寿命。
国内外对非钢筋用低合金耐蚀钢的研究和开发较为成熟，20世纪50年代美国研制了Mariner钢，60年代法国开发了APS20A钢，我国也于70年代推出了10CrMoAl耐海水腐蚀钢。这些钢的耐腐蚀性能较普通碳钢虽有了很大程度提高，但仍无法满足钢筋混凝土结构中所需的较长的使用寿命，因而这些钢种均无法应用在海洋钢筋混凝土结构中。
中国专利文献CN102605255A公开了一种400MPa级耐腐蚀钢筋，其元素含量为C:0.1％～0.25％，Si：0.5％～0.90％，Mn：0.7％～1.5％，P：0.04％～0.09％，S≤0.015％，Cu：0.3％～0.6％，Ni：0.1％～0.4％，Cr≤0.1％，V：0.03％～0.08％，其耐腐蚀性能较普通钢筋提高2倍，但其提升较为有限，仍然无法满足海洋钢筋混凝土建筑50-100年使用寿命的要求。
发明内容
为此，本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术中钢筋在海洋环境下的耐腐蚀性能较差，达不到钢筋混凝土结构的设计使用寿命的技术缺陷，从而提供一种具有优良耐腐蚀性能和综合力学性能的钢筋及其制备方法。
为解决上述技术问题，本发明的一种钢筋，按重量百分比计算，包括以下成分：
C 0.005-0.030％，Si 0.3-0.6％，Mn 1.2-2.5％，P≤0.01％，S≤0.01％，Cr 8.0-10.0％，Mo 1.0-3.0％，Sn 0.2-0.4％，RE 0.01-0.05％；其余为Fe和不可避免的杂质。
进一步地，屈服强度为400MPa级的钢筋，按重量百分比计算，包括以下成分：
C 0.005-0.030％，Si 0.3-0.6％，Mn 1.2-1.8％，P≤0.01％，S≤0.01％，Cr 8.0-10.0％，Mo 1.0-1.6％，Sn 0.2-0.4％，RE 0.01-0.05％；其余为Fe和不可避免的杂质。
一种钢筋，按重量百分比计算，包括如下成分：C 0.005-0.030％，Si0.3-0.6％，Mn 1.2-2.5％，P≤0.01％，S≤0.01％，Cr 8.0-10.0％，Mo 1.0-3.0％，Sn 0.2-0.4％，RE 0.01-0.05％，V 0.04-0.18％和/或Ti 0.010-0.030％，其余为Fe和不可避免的杂质。
进一步地，屈服强度为500MPa级的钢筋，按重量百分比计算，包括以下成分：
C 0.005-0.030％，Si 0.3-0.6％，Mn 1.7-2.5％，P≤0.01％，S≤0.01％，Cr 8.0-10.0％，Mo 1.5-2.0％，Sn 0.2-0.4％，RE 0.01-0.05％，V 0.04-0.08％；其余为Fe和不可避免的杂质。
更进一步地，屈服强度为600MPa级的钢筋，按重量百分比计算，包括以下成分：
C 0.005-0.030％，Si 0.3-0.6％，Mn 1.7-2.5％，P≤0.01％，S≤0.01％，Cr 8.0-10.0％，Mo 1.8-3.0％，Sn 0.2-0.4％，RE 0.01-0.05％，V 0.10-0.18％，Ti 0.01-0.030％；其余为Fe和不可避免的杂质。
所述钢筋的显微组织为铁素体和贝氏体，其中铁素体所占比例为50％-70％。
所述钢筋的强屈比＞1.25，最大力总伸长率＞9％，断后伸长率＞18％，周浸试验腐蚀速率＜0.45g/(m2h)，盐雾试验腐蚀速率＜0.45g/(m2h)。
另外，本发明还提供了一种制备钢筋的方法，包括如下步骤：
S1:铁水预脱硫的步骤，将硫含量控制在不大于0.01％；
S2:转炉冶炼的步骤，将经过S1处理的铁水，以及废钢和/或生铁加入转炉中进行冶炼，冶炼至碳含量低于0.05％，磷含量低于0.01％出钢；
S3:出钢的步骤，出钢进行过程中加入Si、Mn合金元素进行脱氧，并加入碳粉和造渣剂；
S4:炉外精炼的步骤，在RH真空精炼炉中加入Cr元素并进行吹氧脱C，将Cr和C元素含量控制到所需范围内；再采用LF炉脱氧，脱氧后加入钢中需要的合金元素Mn、Mo、Sn、RE以及V和/或Ti，再加入钙铁合金并通入惰性气体软搅拌，将各元素含量控制在所需范围内，将钢水升温，加入覆盖剂；
S5:连铸的步骤，钢水在保护浇注的条件下通过连铸机浇注成连铸坯；
S6:轧制的步骤，连铸坯在加热炉中加热到高于奥氏体化温度，经粗轧、中轧、精轧，将精轧后的钢材置于冷床上空冷得到所需成分的钢筋成材。
在所述S2步骤中，所述出钢温度不高于1690℃。
在所述S4步骤中，所述RH真空精炼炉中的吹氧脱碳的温度不小于1605℃，所述LF炉的精炼脱氧温度不小于1575℃，所述LF炉脱氧将氧含量控制在0.002％-0.005％，所述软搅拌的时间不小于5min，所述钢水升温温度到1570-1600℃。
在所述S6步骤中，所述在加热炉中加热到1100-1200℃，所述钢材置于冷床时的温度为950-960℃，所述粗轧前的开轧温度为1030-1100℃，所述精轧时的温度为950-1050℃。
在钢中,C是重要的强化元素，主要以碳化物形式存在，起析出强化和细化晶粒的作用，但C和Cr具有很大的亲和力，C和Cr可以形成一系列复杂的碳化物，这种碳化物的产生在增加钢的强硬度的同时，又降低了钢的耐蚀性。另外，C含量过高会降低钢的塑性和韧性，恶化钢的焊接性能。
Si是重要的还原剂和脱氧剂，钢中加入硅能显著提高钢的弹性极限、屈服点和抗拉强度。硅和钼、钨、铬等结合，对提高抗腐蚀性和抗氧化性有一定作用，但增加含硅量会降低钢的焊接性能。
Mn是良好的脱氧剂和脱硫剂，在钢中主要起固溶强化作用，是重要的强韧元素，同时也是奥氏体形成元素，锰含量过高会显著提高钢的淬透性，降低钢的塑性和可焊性。在耐腐蚀性能方面，锰的作用不明显。
S和P在炼钢过程中为有害杂质元素，在钢中易形成有害夹杂物，降低钢的韧性和塑性。部分耐候钢采用Cu-P系成分设计，但其耐蚀性能提高有限，且磷易在晶界处偏聚，增加钢的脆性，因此本发明中采用极低的S和P含量，均控制在0.01％范围内。
Cr是提高钢的抗氧化性和耐腐蚀性的重要元素，在适当环境下促进钢表面形成稳定的钝化膜，从而提高钢的耐腐蚀性能。但在非氧化性介质中铬的作用不如钼、镍，单独添加铬元素不能极大的提高钢的耐海水腐蚀性能，且容易增加点蚀倾向。
Mo可以普遍提高钢的抗腐蚀性能，在还原性酸和强氧化性的盐溶液中都可以使钢表面发生钝化，还能防止钢在氯化物溶液中发生点蚀。钼含量较高(>3％)时，会使钢的抗氧化性发生恶化。组织性能方面，钼能促进晶粒细化，提高钢的淬透性和热强性等。
Sn是一种耐腐蚀金属，于常温下，在空气中不受氧化，强热之，则在表面生成二氧化锡保护膜而稳定。另外，其对水稳定，能缓慢溶于稀酸，较快溶于浓酸中，主要用于制造合金和镀锡板的生产。作为合金元素添加时能固溶在基体中，可提高基体的电极电位，降低钢自身的电化学腐蚀驱动力，使腐蚀速度下降，还可使钢的强度和硬度呈上升趋势。Sn与Cr、Mo元素相互作用能够显著地提高钢材的耐腐蚀性能。
RE适量的稀土添加到钢中可以明显提高钢的整体耐腐蚀性能,稀土在净化钢液,变质夹杂,改善组织和晶界状况等方面的作用是钢的耐蚀性能得以改善的重要材料学原因。钢中固溶稀土提高钢基体的极化电阻和自腐蚀电位,有利于提高钢基体的耐蚀性。
本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
(1)本发明的钢筋中，控制C含量在0.005-0.030％，控制Si、Mn元素含量Si 0.3-0.6％、Mn 1.2-2.5％，控制杂质元素S、P的含量均不大于0.001％，并在钢中添加8-10％的Cr元素、1.0-3.0％Mo元素、0.01-0.05％的RE元素并配合添加0.2-0.4％的Sn元素，通过合理的元素成分配比以及Cr、Sn元素的相互作用显著地提高了钢材的耐腐蚀性能，添加的Mo和RE元素改善了钢材的抗点腐蚀及抗晶间腐蚀性能，大幅度提升了钢筋的耐海水腐蚀性能，提高了钢筋在海水中的使用寿命。
(2)本发明的钢筋中，C 0.005-0.030％，Si 0.3-0.6％，Mn 1.2-1.8％，P≤0.01％，S≤0.01％，Cr 8.0-10.0％，Mo 1.0-1.6％，Sn 0.2-0.4％，RE0.01-0.05％；其余为Fe和不可避免的杂质。通过合理成分设计得到了一种400MPa级的耐腐蚀钢筋，从而得到了一种成本低廉的可满足基本力学性能要求的、耐海水腐蚀的钢筋。
(3)本发明的钢筋中，C 0.005-0.030％，Si 0.3-0.6％，Mn 1.2-2.5％，P≤0.01％，S≤0.01％，Cr 8.0-10.0％，Mo 1.0-3.0％，Sn 0.2-0.4％，RE0.01-0.05％，V 0.04-0.18％和/或Ti 0.010-0.030％，其余为Fe和不可避免的杂质。在钢中进一步添加微合金元素V和/或Ti的含量，V是一种微合金化元素，能够在轧制过程中析出V(C,N)化合物，阻止奥氏体和铁素体晶粒长大，具有较强的析出强化、细晶强化和一定的固溶强化作用，可以显著提高钢的强度，从而弥补碳含量低造成强度不足的缺陷。Ti是强碳氮化物形成元素，有细化晶粒组织、析出强化的作用。同时，由于碳优先与钛结合生产碳钛化合物，这样就避免了含铬钢中析出碳化铬而造成晶界贫铬，从而有效防止晶间腐蚀。微合金元素V和/或Ti通过固溶强化、细晶强化以及生成VCN和/或TiCN时的析出强化，提高了钢材的强度，使钢筋具备了优良的力学性能。
(4)本发明的钢筋中，通过控制钢中的元素含量，特别是微合金元素V和/或Ti的含量，生产出符合不同强度要求的钢材。例如，屈服强度为500MPa级的钢筋中，C 0.005-0.030％，Si 0.3-0.6％，Mn 1.7-2.5％，P≤0.01％，S≤0.01％，Cr 8.0-10.0％，Mo 1.5-2.0％，Sn 0.2-0.4％，RE 0.01-0.05％，V0.04-0.08％；其余为Fe和不可避免的杂质；再如，屈服强度为600MPa级的钢筋中，C 0.005-0.030％，Si 0.3-0.6％，Mn 1.7-2.5％，P≤0.01％，S≤0.01％，Cr 8.0-10.0％，Mo 1.8-3.0％，Sn 0.2-0.4％，RE 0.01-0.05％，V 0.10-0.18％，Ti 0.01-0.030％；其余为Fe和不可避免的杂质。
(5)本发明的钢筋，铁素体比例为50-70％，贝氏体组织具有良好的强韧性，而铁素体塑性较好，通过合理控制两相比例，使钢筋具备优异的综合力学性能，其中在获得所要求的屈服强度和抗拉强度的基础上，其断后伸长率＞18％，强屈比＞1.25，最大力总伸长率＞9％，使钢材具备良好的抗震性能。
(6)本发明的生产钢筋的方法，通过KR脱硫法控制S含量，在转炉中控制P含量，在出钢操作过程中加入Si、Mn合金元素进行脱氧并加入碳粉和造渣剂为精炼炉营造还原气氛，在RH真空精炼炉中吹入氧气脱碳以控制碳和铬元素含量，在LF炉中脱氧及加入钢中需要的剩余合金元素以控制氧和各种合金元素的含量并加入钙铁合金对夹杂物进行变性处理，通过软搅拌使成分均匀、去除夹杂物，在连铸时保护浇注以控制钢中气体含量、防止氧化和带入二次夹杂物，在加热炉中将轧制前的铸坯加热到1100-1200℃可保证钢完全奥氏体化并能使其中的元素充分进入固溶状态，在轧制时采取粗轧、中轧、精轧可严格控制钢在轧制时的变形量，控制轧制参数可充分发挥微合金元素VCN和/或TiCN的析出强化作用，轧制后将钢上冷床空冷以使钢材的最终微观组织为贝氏体和铁素体。
(7)本发明的生产钢筋的方法，通过控制出钢温度不高于1690℃，降低了钢中的氧含量，提高了元素收得率，降低钢中夹杂物，提高转炉寿命，提高了钢的质量，并降低了钢的生产成本。
(8)本发明的生产钢筋的方法，通过控制RH真空精炼炉中的吹氧脱碳温度不小于1605℃，可以提高RH炉的脱碳效果，更利于控制钢中碳和铬元素含量。通过控制LF炉的精炼脱氧温度不小于1575℃，可以提高LF炉的精炼脱氧效果，利于使氧含量控制在限定范围内。通过将LF炉脱氧将氧含量控制在0.002-0.005％，可有效控制钢中的夹杂物，提高钢的质量。通过控制软搅拌时间不少于5min，能够使钢中成分、温度更加均匀，并有利于夹杂物的上浮去除。通过在连铸前将钢水升温到1570-1600℃保证了连铸工作顺利进行。
(9)本发明的生产钢筋的方法，通过控制铸坯在加热炉中加热到1100-1200℃，使钢被加热到奥氏体化温度以上，并保证钢中的合金元素处于固溶状态。通过控制开轧温度为1030-1100℃，精轧时的温度为950-1050℃，通过形变诱导析出强化相从而提高钢的强度。通过控制钢材置于冷床时的温度，得到所需的微观组织呈贝氏体+铁素体。
(10)本发明的生产钢筋的方法，通过精确控制各道工序中的钢液的元素含量以及温度，极大地减小了钢中有害元素和夹杂物的数量，提高了钢的质量、力学性能和耐腐蚀性能。
(11)利用本发明的钢筋生产方法生产出的钢筋，通过合理的工艺步骤使得钢材的显微组织为铁素体和贝氏体，其中铁素体比例为50-70％，贝氏体组织具有良好的强韧性，而铁素体塑性较好，通过合理控制两相比例，使钢筋具备优异的综合力学性能，其中在获得所要求的屈服强度和抗拉强度的基础上，其断后伸长率＞18％，强屈比＞1.25，最大力总伸长率＞9％，使钢材具备良好的抗震性能。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中
图1是本发明钢筋的微观组织图。
具体实施方式
表1实施例1-10中钢筋成分以及对比例1-3中钢筋成分(wt.％)
C Si Mn Cr Mo RE Sn V Ti P S
实施例1 0.005 0.60 2.5 9.0 1.0 0.05 0.20 — — <0.01 <0.01
实施例2 0.030 0.45 1.2 10.0 3.0 0.01 0.40 — — <0.01 <0.01
实施例3 0.015 0.30 1.8 8.0 1.6 0.03 0.30 — — <0.01 <0.01
实施例4 0.020 0.5 2.3 8.5 2.2 0.02 0.25 0.04 — <0.01 <0.01
实施例5 0.025 0.55 1.7 8.2 2.3 0.02 0.35 0.18 0.01 <0.01 <0.01
实施例6 0.009 0.35 1.8 8.5 2.5 0.04 0.36 0.1 0.03 <0.01 <0.01
实施例7 0.012 0.40 2.2 9.5 1.5 0.03 0.28 — 0.02 <0.01 <0.01
实施例8 0.012 0.57 1.8 9.7 2.0 0.03 0.21 0.08 — <0.01 <0.01
实施例9 0.018 0.50 1.9 9.0 1.7 0.02 0.30 0.06 — <0.01 <0.01
实施例10 0.026 0.50 2.3 8.1 1.8 0.05 0.40 0.15 0.02 <0.01 <0.01
对比例1 0.23 0.54 1.5 — — — — — — <0.01 <0.01
对比例2 0.015 0.48 1.9 9.1 1.8 0.02 0.60 — — <0.01 <0.01
对比例3 0.024 0.52 2.0 9.8 2.0 0.02 — — — <0.01 <0.01
实施例1
本实施例提供一种钢筋，由如下元素组成：C、Si、Mn、P、S、Cr、Mo、Sn、RE、Fe以及不可避免的杂质，其中各成分的重量百分比如表1所示，力学性能如表2所示，耐腐蚀性能如表3所示。
本实施例还提供一种钢筋的生产方法，包括如下步骤：
S1:采用KR法对铁水进行预脱硫的步骤，将硫含量控制在不大于0.01％，由于硫元素作为杂质元素会降低钢的力学性能和耐腐蚀性能，而在转炉中通常无法脱除硫元素，因而为了降低钢中的硫含量，就需要在铁水中对钢进行预脱硫处理，在进行脱硫前为提高脱硫效率，需扒除高炉渣，脱硫剂选用9:1的质量比混合的石灰粉和萤石，铁水脱硫静置后扒除脱硫渣，防止脱硫渣进入转炉造成转炉回硫，保证钢中硫含量控制在0.01％以下；
S2:转炉冶炼的步骤，将经过S1处理的铁水，以及废钢和/或生铁加入转炉中进行冶炼，冶炼至碳含量低于0.05％，磷含量低于0.01％出钢，转炉为顶底复吹转炉；
S3:出钢的步骤，出钢温度为1680℃，出钢进行过程中加入Si、Mn合金元素进行脱氧，并加入碳粉和造渣剂，在出钢操作的过程中，吹入保护气体，以0.5MPa的压力搅拌钢液，利用钢液的流动性使加入的Si、Mn元素脱氧更为彻底并促使夹杂物上浮去除，加入碳粉和造渣剂给钢增碳并造出还原渣，为接下来的炉外精炼工序做准备；
S4:炉外精炼的步骤，在RH真空精炼炉中加入Cr元素并在1605℃下进行吹氧脱C，通过脱碳过程，去除C元素，将Cr和C元素含量控制到所需范围内；再采用LF炉在1575℃下脱氧至钢液中含氧量为40ppm，脱氧后加入钢中需要的合金元素Mn、Mo、Sn、RE，加入的合金元素材料可以是纯金属元素，但通常来说是以铁合金的方式加入，再加入钙铁合金对夹杂物进行变性处理，并通入惰性气体软搅拌，软搅拌时间5min，通过搅拌过程使钢成分和温度均匀并促使夹杂物上浮去除，将各元素含量控制在表1中实施例1中所示的范围内，在LF炉处理后期将钢水升温至1580℃，该温度为保证连铸的顺利进行，并加入覆盖剂，该覆盖剂通常为炭化稻壳；
S5:连铸的步骤，钢水在保护浇注的条件下通过连铸机浇注成连铸成150mm×150mm的小方坯，；
S6:轧制的步骤，连铸坯在加热炉中加热到1100℃，采用连续式棒线材轧机进行粗轧、中轧、精轧，开轧温度1030℃，精轧温度950℃，精轧后不穿水，将精轧后的钢材置于冷床上空冷至室温得到如表1所示的钢筋成材，上冷床温度为900℃，通过控轧控冷工艺最终得到贝氏体+铁素体的微观组织结构。
实施例2
本实施例提供一种钢筋，由如下元素组成：C、Si、Mn、P、S、Cr、Mo、Sn、RE、Fe以及不可避免的杂质，其中各成分的重量百分比如表1所示，力学性能如表2所示，耐腐蚀性能如表3所示。
本实施例还提供一种钢筋的生产方法，包括如下步骤：
S1:采用KR法对铁水进行预脱硫的步骤，将硫含量控制在不大于0.01％，由于硫元素作为杂质元素会降低钢的力学性能和耐腐蚀性能，而在转炉中通常无法脱除硫元素，因而为了降低钢中的硫含量，就需要在铁水中对钢进行预脱硫处理，在进行脱硫前为提高脱硫效率，需扒除高炉渣，脱硫剂选用9:1的质量比混合的石灰粉和萤石，铁水脱硫静置后扒除脱硫渣，防止脱硫渣进入转炉造成转炉回硫，保证钢中硫含量控制在0.01％以下；
S2:转炉冶炼的步骤，将经过S1处理的铁水，以及废钢和/或生铁加入转炉中进行冶炼，冶炼至碳含量低于0.05％，磷含量低于0.01％出钢，转炉为顶底复吹转炉；
S3:出钢的步骤，出钢温度为1690℃，出钢进行过程中加入Si、Mn合金元素进行脱氧，并加入碳粉和造渣剂，在出钢操作的过程中，吹入保护气体以0.5MPa的压力搅拌钢液，利用钢液的流动性使加入的Si、Mn元素脱氧更为彻底并促使夹杂物上浮去除，加入碳粉和造渣剂给钢增碳并造出还原渣，为接下来的炉外精炼工序做准备；
S4:炉外精炼的步骤，在RH真空精炼炉中加入Cr元素并在1625℃下进行吹氧脱C，通过脱碳过程，去除C元素，将Cr和C元素含量控制到所需范围内；再采用LF炉在1600℃下脱氧至钢液中含氧量为20ppm，脱氧后加入钢中需要的合金元素Mn、Mo、Sn、RE，加入的合金元素材料可以是纯金属元素，但通常来说是以铁合金的方式加入，再加入钙铁合金对夹杂物进行变性处理，并通入惰性气体软搅拌，软搅拌时间6min，通过搅拌过程使钢成分和温度均匀并促使夹杂物上浮去除，将各元素含量控制在表1中实施例2中所示的范围内，在LF炉处理后期将钢水升温至1600℃，该温度为保证连铸的顺利进行，并加入覆盖剂，该覆盖剂通常为炭化稻壳；
S5:连铸的步骤，钢水在保护浇注的条件下通过连铸机浇注成连铸成150mm×150mm的小方坯，；
S6:轧制的步骤，连铸坯在加热炉中加热到1200℃，采用连续式棒线材轧机进行粗轧、中轧、精轧，开轧温度1100℃，精轧温度1050℃，精轧后不穿水，将精轧后的钢材置于冷床上空冷至室温得到如表1所示的钢筋成材，上冷床温度为960℃，通过控轧控冷工艺最终得到贝氏体+铁素体的微观组织结构。
实施例3
本实施例提供一种钢筋，由如下元素组成：C、Si、Mn、P、S、Cr、Mo、Sn、RE、Fe以及不可避免的杂质，其中各成分的重量百分比如表1所示，力学性能如表2所示，耐腐蚀性能如表3所示。
本实施例还提供一种钢筋的生产方法，包括如下步骤：
S1:采用KR法对铁水进行预脱硫的步骤，将硫含量控制在不大于0.01％，由于硫元素作为杂质元素会降低钢的力学性能和耐腐蚀性能，而在转炉中通常无法脱除硫元素，因而为了降低钢中的硫含量，就需要在铁水中对钢进行预脱硫处理，在进行脱硫前为提高脱硫效率，需扒除高炉渣，脱硫剂选用9:1的质量比混合的石灰粉和萤石，铁水脱硫静置后扒除脱硫渣，防止脱硫渣进入转炉造成转炉回硫，保证钢中硫含量控制在0.01％以下；
S2:转炉冶炼的步骤，将经过S1处理的铁水，以及废钢和/或生铁加入转炉中进行冶炼，冶炼至碳含量低于0.05％，磷含量低于0.01％出钢，转炉为顶底复吹转炉；
S3:出钢的步骤，出钢温度为1685℃，出钢进行过程中加入Si、Mn合金元素进行脱氧，并加入碳粉和造渣剂，在出钢操作的过程中，吹入保护气体以0.5MPa的压力搅拌钢液，利用钢液的流动性使加入的Si、Mn元素脱氧更为彻底并促使夹杂物上浮去除，加入碳粉和造渣剂给钢增碳并造出还原渣，为接下来的炉外精炼工序做准备；
S4:炉外精炼的步骤，在RH真空精炼炉中加入Cr元素并在1610℃下进行吹氧脱C，通过脱碳过程，去除C元素，将Cr和C元素含量控制到所需范围内；再采用LF炉在1585℃下脱氧至钢液中含氧量为30ppm，脱氧后加入钢中需要的合金元素Mn、Mo、Sn、RE，加入的合金元素材料可以是纯金属元素，但通常来说是以铁合金的方式加入，再加入钙铁合金对夹杂物进行变性处理，并通入惰性气体软搅拌，软搅拌时间6min，通过搅拌过程使钢成分和温度均匀并促使夹杂物上浮去除，将各元素含量控制在表1中实施例3中所示的范围内，在LF炉处理后期将钢水升温至1570℃，该温度为保证连铸的顺利进行，并加入覆盖剂，该覆盖剂通常为炭化稻壳；
S5:连铸的步骤，钢水在保护浇注的条件下通过连铸机浇注成连铸成150mm×150mm的小方坯，；
S6:轧制的步骤，连铸坯在加热炉中加热到1120℃，采用连续式棒线材轧机进行粗轧、中轧、精轧，开轧温度1050℃，精轧温度960℃，精轧后不穿水，将精轧后的钢材置于冷床上空冷至室温得到如表1所示的钢筋成材，上冷床温度为910℃，通过控轧控冷工艺最终得到贝氏体+铁素体的微观组织结构。
实施例4
本实施例提供一种钢筋，由如下元素组成：C、Si、Mn、P、S、Cr、Mo、Sn、RE、V、Fe以及不可避免的杂质，其中各成分的重量百分比如表1所示，力学性能如表2所示，耐腐蚀性能如表3所示。
本实施例还提供一种钢筋的生产方法，包括如下步骤：
S1:采用KR法对铁水进行预脱硫的步骤，将硫含量控制在不大于0.01％，由于硫元素作为杂质元素会降低钢的力学性能和耐腐蚀性能，而在转炉中通常无法脱除硫元素，因而为了降低钢中的硫含量，就需要在铁水中对钢进行预脱硫处理，在进行脱硫前为提高脱硫效率，需扒除高炉渣，脱硫剂选用9:1的质量比混合的石灰粉和萤石，铁水脱硫静置后扒除脱硫渣，防止脱硫渣进入转炉造成转炉回硫，保证钢中硫含量控制在0.01％以下；
S2:转炉冶炼的步骤，将经过S1处理的铁水，以及废钢和/或生铁加入转炉中进行冶炼，冶炼至碳含量低于0.05％，磷含量低于0.01％出钢，转炉为顶底复吹转炉；
S3:出钢的步骤，出钢温度为1690℃，出钢进行过程中加入的Si、Mn合金元素进行脱氧，并加入碳粉和造渣剂，在出钢操作的过程中，吹入保护气体以0.5MPa的压力搅拌钢液，利用钢液的流动性使加入Si、Mn元素脱氧更为彻底并促使夹杂物上浮去除，加入碳粉和造渣剂给钢增碳并造出还原渣，为接下来的炉外精炼工序做准备；
S4:炉外精炼的步骤，在RH真空精炼炉中加入Cr元素并在1620℃下进行吹氧脱C，通过脱碳过程，去除C元素，将Cr和C元素含量控制到所需范围内；再采用LF炉在1590℃下脱氧至钢液中含氧量为20ppm，脱氧后加入钢中需要的合金元素Mn、Mo、Sn、RE、V，加入的合金元素材料可以是纯金属元素，但通常来说是以铁合金的方式加入，再加入钙铁合金对夹杂物进行变性处理，并通入惰性气体软搅拌，软搅拌时间6min，通过搅拌过程使钢成分和温度均匀并促使夹杂物上浮去除，将各元素含量控制表1中实施例4中所示的范围内，在LF炉处理后期将钢水升温至1585℃，该温度为保证连铸的顺利进行，并加入覆盖剂，该覆盖剂通常为炭化稻壳；
S5:连铸的步骤，钢水在保护浇注的条件下通过连铸机浇注成连铸成150mm×150mm的小方坯，；
S6:轧制的步骤，连铸坯在加热炉中加热到1180℃，采用连续式棒线材轧机进行粗轧、中轧、精轧，开轧温度1040℃，精轧温度990℃，精轧后不穿水，将精轧后的钢材置于冷床上空冷至室温得到如表1所示的钢筋成材，上冷床温度为950℃，通过控轧控冷工艺最终得到贝氏体+铁素体的微观组织结构。
实施例5
本实施例提供一种钢筋，由如下元素组成：C、Si、Mn、P、S、Cr、Mo、Sn、RE、V、Ti、Fe以及不可避免的杂质，其中各成分的重量百分比如表1所示，力学性能如表2所示，耐腐蚀性能如表3所示。
本实施例还提供一种钢筋的生产方法，包括如下步骤：
S1:采用KR法对铁水进行预脱硫的步骤，将硫含量控制在不大于0.01％，由于硫元素作为杂质元素会降低钢的力学性能和耐腐蚀性能，而在转炉中通常无法脱除硫元素，因而为了降低钢中的硫含量，就需要在铁水中对钢进行预脱硫处理，在进行脱硫前为提高脱硫效率，需扒除高炉渣，脱硫剂选用9:1的质量比混合的石灰粉和萤石，铁水脱硫静置后扒除脱硫渣，防止脱硫渣进入转炉造成转炉回硫，保证钢中硫含量控制在0.01％以下；
S2:转炉冶炼的步骤，将经过S1处理的铁水，以及废钢和/或生铁加入转炉中进行冶炼，冶炼至碳含量低于0.05％，磷含量低于0.01％出钢，转炉为顶底复吹转炉；
S3:出钢的步骤，出钢温度为1675℃，出钢进行过程中加入的Si、Mn合金元素进行脱氧，并加入碳粉和造渣剂，在出钢操作的过程中，吹入保护气体以0.5MPa的压力搅拌钢液，利用钢液的流动性使加入Si、Mn元素脱氧更为彻底并促使夹杂物上浮去除，加入碳粉和造渣剂给钢增碳并造出还原渣，为接下来的炉外精炼工序做准备；
S4:炉外精炼的步骤，在RH真空精炼炉中加入Cr元素并在1615℃下进行吹氧脱C，通过脱碳过程，去除C元素，将Cr和C元素含量控制到所需范围内；再采用LF炉在1580℃下脱氧至钢液中含氧量为25ppm，脱氧后加入钢中需要的合金元素Mn、Mo、Sn、RE、V、Ti，加入的合金元素材料可以是纯金属元素，但通常来说是以铁合金的方式加入，再加入钙铁合金对夹杂物进行变性处理，并通入惰性气体软搅拌，软搅拌时间7min，通过搅拌过程使钢成分和温度均匀并促使夹杂物上浮去除，将各元素含量控制在表1中实施例5中所示的范围内，在LF炉处理后期将钢水升温至1580℃，该温度为保证连铸的顺利进行，并加入覆盖剂，该覆盖剂通常为炭化稻壳；
S5:连铸的步骤，钢水在保护浇注的条件下通过连铸机浇注成连铸成150mm×150mm的小方坯，；
S6:轧制的步骤，连铸坯在加热炉中加热到1190℃，采用连续式棒线材轧机进行粗轧、中轧、精轧，开轧温度1095℃，精轧温度1030℃，精轧后不穿水，将精轧后的钢材置于冷床上空冷至室温得到如表1所示的钢筋成材，上冷床温度为950℃，通过控轧控冷工艺最终得到贝氏体+铁素体的微观组织结构。
实施例6
本实施例提供一种钢筋，由如下元素组成：C、Si、Mn、P、S、Cr、Mo、Sn、RE、V、Ti、Fe以及不可避免的杂质，其中各成分的重量百分比如表1所示，力学性能如表2所示，耐腐蚀性能如表3所示。
本实施例还提供一种钢筋的生产方法，包括如下步骤：
S1:采用KR法对铁水进行预脱硫的步骤，将硫含量控制在不大于0.01％，由于硫元素作为杂质元素会降低钢的力学性能和耐腐蚀性能，而在转炉中通常无法脱除硫元素，因而为了降低钢中的硫含量，就需要在铁水中对钢进行预脱硫处理，在进行脱硫前为提高脱硫效率，需扒除高炉渣，脱硫剂选用9:1的质量比混合的石灰粉和萤石，铁水脱硫静置后扒除脱硫渣，防止脱硫渣进入转炉造成转炉回硫，保证钢中硫含量控制在0.01％以下；
S2:转炉冶炼的步骤，将经过S1处理的铁水，以及废钢和/或生铁加入转炉中进行冶炼，冶炼至碳含量低于0.05％，磷含量低于0.01％出钢，转炉为顶底复吹转炉；
S3:出钢的步骤，出钢温度为1670℃，出钢进行过程中加入的Si、Mn合金元素进行脱氧，并加入碳粉和造渣剂，在出钢操作的过程中，吹入保护气体以0.5MPa的压力搅拌钢液，利用钢液的流动性使加入Si、Mn元素脱氧更为彻底并促使夹杂物上浮去除，加入碳粉和造渣剂给钢增碳并造出还原渣，为接下来的炉外精炼工序做准备；
S4:炉外精炼的步骤，在RH真空精炼炉中加入Cr元素并在1610℃下进行吹氧脱C，通过脱碳过程，去除C元素，将Cr和C元素含量控制到所需范围内；再采用LF炉在1580℃下脱氧至钢液中含氧量为20ppm，脱氧后加入钢中需要的合金元素Mn、Mo、Sn、RE、V、Ti，加入的合金元素材料可以是纯金属元素，但通常来说是以铁合金的方式加入，再加入钙铁合金对夹杂物进行变性处理，并通入惰性气体软搅拌，软搅拌时间7min，通过搅拌过程使钢成分和温度均匀并促使夹杂物上浮去除，将各元素含量控制在表1中实施例6中所示的范围内，在LF炉处理后期将钢水升温至1590℃，该温度为保证连铸的顺利进行，并加入覆盖剂，该覆盖剂通常为炭化稻壳；
S5:连铸的步骤，钢水在保护浇注的条件下通过连铸机浇注成连铸成150mm×150mm的小方坯，；
S6:轧制的步骤，连铸坯在加热炉中加热到1185℃，采用连续式棒线材轧机进行粗轧、中轧、精轧，开轧温度1085℃，精轧温度1035℃，精轧后不穿水，将精轧后的钢材置于冷床上空冷至室温得到如表1所示的钢筋成材，上冷床温度为955℃，通过控轧控冷工艺最终得到贝氏体+铁素体的微观组织结构。
实施例7
本实施例提供一种钢筋，由如下元素组成：C、Si、Mn、P、S、Cr、Mo、Sn、RE、Ti、Fe以及不可避免的杂质，其中各成分的重量百分比如表1所示，力学性能如表2所示，耐腐蚀性能如表3所示。
本实施例还提供一种钢筋的生产方法，包括如下步骤：
S1:采用KR法对铁水进行预脱硫的步骤，将硫含量控制在不大于0.01％，由于硫元素作为杂质元素会降低钢的力学性能和耐腐蚀性能，而在转炉中通常无法脱除硫元素，因而为了降低钢中的硫含量，就需要在铁水中对钢进行预脱硫处理，在进行脱硫前为提高脱硫效率，需扒除高炉渣，脱硫剂选用9:1的质量比混合的石灰粉和萤石，铁水脱硫静置后扒除脱硫渣，防止脱硫渣进入转炉造成转炉回硫，保证钢中硫含量控制在0.01％以下；
S2:转炉冶炼的步骤，将经过S1处理的铁水，以及废钢和/或生铁加入转炉中进行冶炼，冶炼至碳含量低于0.05％，磷含量低于0.01％出钢，转炉为顶底复吹转炉；
S3:出钢的步骤，出钢温度为1685℃，出钢进行过程中加入的Si、Mn合金元素进行脱氧，并加入碳粉和造渣剂，在出钢操作的过程中，吹入保护气体以0.5MPa的压力搅拌钢液，利用钢液的流动性使加入Si、Mn元素脱氧更为彻底并促使夹杂物上浮去除，加入碳粉和造渣剂给钢增碳并造出还原渣，为接下来的炉外精炼工序做准备；
S4:炉外精炼的步骤，在RH真空精炼炉中加入Cr元素并在1615℃下进行吹氧脱C，通过脱碳过程，去除C元素，将Cr和C元素含量控制到所需范围内；再采用LF炉在1580℃下脱氧至钢液中含氧量为20ppm，脱氧后加入钢中需要的合金元素Mn、Mo、Sn、RE、Ti，加入的合金元素材料可以是纯金属元素，但通常来说是以铁合金的方式加入，再加入钙铁合金对夹杂物进行变性处理，并通入惰性气体软搅拌，软搅拌时间7min，通过搅拌过程使钢成分和温度均匀并促使夹杂物上浮去除，将各元素含量控制在表1中实施例7中所示的范围内，在LF炉处理后期将钢水升温至1585℃，该温度为保证连铸的顺利进行，并加入覆盖剂，该覆盖剂通常为炭化稻壳；
S5:连铸的步骤，钢水在保护浇注的条件下通过连铸机浇注成连铸成150mm×150mm的小方坯，；
S6:轧制的步骤，连铸坯在加热炉中加热到1180℃，采用连续式棒线材轧机进行粗轧、中轧、精轧，开轧温度1080℃，精轧温度1020℃，精轧后不穿水，将精轧后的钢材置于冷床上空冷至室温得到如表1所示的钢筋成材，上冷床温度为940℃，通过控轧控冷工艺最终得到贝氏体+铁素体的微观组织结构。
实施例8
本实施例提供一种钢筋，由如下元素组成：C、Si、Mn、P、S、Cr、Mo、Sn、RE、V、Fe以及不可避免的杂质，其中各成分的重量百分比如表1所示，力学性能如表2所示，耐腐蚀性能如表3所示。
本实施例还提供一种钢筋的生产方法，包括如下步骤：
S1:采用KR法对铁水进行预脱硫的步骤，将硫含量控制在不大于0.01％，由于硫元素作为杂质元素会降低钢的力学性能和耐腐蚀性能，而在转炉中通常无法脱除硫元素，因而为了降低钢中的硫含量，就需要在铁水中对钢进行预脱硫处理，在进行脱硫前为提高脱硫效率，需扒除高炉渣，脱硫剂选用9:1的质量比混合的石灰粉和萤石，铁水脱硫静置后扒除脱硫渣，防止脱硫渣进入转炉造成转炉回硫，保证钢中硫含量控制在0.01％以下；
S2:转炉冶炼的步骤，将经过S1处理的铁水，以及废钢和/或生铁加入转炉中进行冶炼，冶炼至碳含量低于0.05％，磷含量低于0.01％出钢，转炉为顶底复吹转炉；
S3:出钢的步骤，出钢温度为1680℃，出钢进行过程中加入的Si、Mn合金元素进行脱氧，并加入碳粉和造渣剂，在出钢操作的过程中，吹入保护气体以0.5MPa的压力搅拌钢液，利用钢液的流动性使加入Si、Mn元素脱氧更为彻底并促使夹杂物上浮去除，加入碳粉和造渣剂给钢增碳并造出还原渣，为接下来的炉外精炼工序做准备；
S4:炉外精炼的步骤，在RH真空精炼炉中加入Cr元素并在1610℃下进行吹氧脱C，通过脱碳过程，去除C元素，将Cr和C元素含量控制到所需范围内；再采用LF炉在1585℃下脱氧至钢液中含氧量为20ppm，脱氧后加入钢中需要的合金元素Mn、Mo、Sn、RE、V，加入的合金元素材料可以是纯金属元素，但通常来说是以铁合金的方式加入，再加入钙铁合金对夹杂物进行变性处理，并通入惰性气体软搅拌，软搅拌时间7min，通过搅拌过程使钢成分和温度均匀并促使夹杂物上浮去除，将各元素含量控制在表1中实施例8中所示的范围内，在LF炉处理后期将钢水升温至1590℃，该温度为保证连铸的顺利进行，并加入覆盖剂，该覆盖剂通常为炭化稻壳；
S5:连铸的步骤，钢水在保护浇注的条件下通过连铸机浇注成连铸成150mm×150mm的小方坯，；
S6:轧制的步骤，连铸坯在加热炉中加热到1150℃，采用连续式棒线材轧机进行粗轧、中轧、精轧，开轧温度1065℃，精轧温度1025℃，精轧后不穿水，将精轧后的钢材置于冷床上空冷至室温得到如表1所示的钢筋成材，上冷床温度为965℃，通过控轧控冷工艺最终得到贝氏体+铁素体的微观组织结构。
实施例9
本实施例提供一种钢筋，由如下元素组成：C、Si、Mn、P、S、Cr、Mo、Sn、RE、V、Ti、Fe以及不可避免的杂质，其中各成分的重量百分比如表1所示，力学性能如表2所示，耐腐蚀性能如表3所示。
本实施例还提供一种钢筋的生产方法，包括如下步骤：
S1:采用KR法对铁水进行预脱硫的步骤，将硫含量控制在不大于0.01％，由于硫元素作为杂质元素会降低钢的力学性能和耐腐蚀性能，而在转炉中通常无法脱除硫元素，因而为了降低钢中的硫含量，就需要在铁水中对钢进行预脱硫处理，在进行脱硫前为提高脱硫效率，需扒除高炉渣，脱硫剂选用9:1的质量比混合的石灰粉和萤石，铁水脱硫静置后扒除脱硫渣，防止脱硫渣进入转炉造成转炉回硫，保证钢中硫含量控制在0.01％以下；
S2:转炉冶炼的步骤，将经过S1处理的铁水，以及废钢和/或生铁加入转炉中进行冶炼，冶炼至碳含量低于0.05％，磷含量低于0.01％出钢，转炉为顶底复吹转炉；
S3:出钢的步骤，出钢温度为1675℃，出钢进行过程中加入的Si、Mn合金元素进行脱氧，并加入碳粉和造渣剂，在出钢操作的过程中，吹入保护气体以0.5MPa的压力搅拌钢液，利用钢液的流动性使加入Si、Mn元素脱氧更为彻底并促使夹杂物上浮去除，加入碳粉和造渣剂给钢增碳并造出还原渣，为接下来的炉外精炼工序做准备；
S4:炉外精炼的步骤，在RH真空精炼炉中加入Cr元素并在1605℃下进行吹氧脱C，通过脱碳过程，去除C元素，将Cr和C元素含量控制到所需范围内；再采用LF炉在1575℃下脱氧至钢液中含氧量为20ppm，脱氧后加入钢中需要的合金元素Mn、Mo、Sn、RE、V，加入的合金元素材料可以是纯金属元素，但通常来说是以铁合金的方式加入，再加入钙铁合金对夹杂物进行变性处理，并通入惰性气体软搅拌，软搅拌时间7min，通过搅拌过程使钢成分和温度均匀并促使夹杂物上浮去除，将各元素含量控制在表1中实施例9中所示的范围内，在LF炉处理后期将钢水升温至1580℃，该温度为保证连铸的顺利进行，并加入覆盖剂，该覆盖剂通常为炭化稻壳；
S5:连铸的步骤，钢水在保护浇注的条件下通过连铸机浇注成连铸成150mm×150mm的小方坯，；
S6:轧制的步骤，连铸坯在加热炉中加热到1105℃，采用连续式棒线材轧机进行粗轧、中轧、精轧，开轧温度1045℃，精轧温度1005℃，精轧后不穿水，将精轧后的钢材置于冷床上空冷至室温得到如表1所示的钢筋成材，上冷床温度为945℃，通过控轧控冷工艺最终得到贝氏体+铁素体的微观组织结构。
实施例10
本实施例提供一种钢筋，由如下元素组成：C、Si、Mn、P、S、Cr、Mo、Sn、RE、V、Ti、Fe以及不可避免的杂质，其中各成分的重量百分比如表1所示，力学性能如表2所示，耐腐蚀性能如表3所示。
本实施例还提供一种钢筋的生产方法，包括如下步骤：
S1:采用KR法对铁水进行预脱硫的步骤，将硫含量控制在不大于0.01％，由于硫元素作为杂质元素会降低钢的力学性能和耐腐蚀性能，而在转炉中通常无法脱除硫元素，因而为了降低钢中的硫含量，就需要在铁水中对钢进行预脱硫处理，在进行脱硫前为提高脱硫效率，需扒除高炉渣，脱硫剂选用9:1的质量比混合的石灰粉和萤石，铁水脱硫静置后扒除脱硫渣，防止脱硫渣进入转炉造成转炉回硫，保证钢中硫含量控制在0.01％以下；
S2:转炉冶炼的步骤，将经过S1处理的铁水，以及废钢和/或生铁加入转炉中进行冶炼，冶炼至碳含量低于0.05％，磷含量低于0.01％出钢，转炉为顶底复吹转炉；
S3:出钢的步骤，出钢温度为1685℃，出钢进行过程中加入的Si、Mn合金元素进行脱氧，并加入碳粉和造渣剂，在出钢操作的过程中，吹入保护气体以0.5MPa的压力搅拌钢液，利用钢液的流动性使加入Si、Mn元素脱氧更为彻底并促使夹杂物上浮去除，加入碳粉和造渣剂给钢增碳并造出还原渣，为接下来的炉外精炼工序做准备；
S4:炉外精炼的步骤，在RH真空精炼炉中加入Cr元素并在1620℃下进行吹氧脱C，通过脱碳过程，去除C元素，将Cr和C元素含量控制到所需范围内；再采用LF炉在1585℃下脱氧至钢液中含氧量为20ppm，脱氧后加入钢中需要的合金元素Mn、Mo、Sn、RE、V、Ti，加入的合金元素材料可以是纯金属元素，但通常来说是以铁合金的方式加入，再加入钙铁合金对夹杂物进行变性处理，并通入惰性气体软搅拌，软搅拌时间7min，通过搅拌过程使钢成分和温度均匀并促使夹杂物上浮去除，将各元素含量控制在表1中实施例10中所示的范围内，在LF炉处理后期将钢水升温至1595℃，该温度为保证连铸的顺利进行，并加入覆盖剂，该覆盖剂通常为炭化稻壳；
S5:连铸的步骤，钢水在保护浇注的条件下通过连铸机浇注成连铸成150mm×150mm的小方坯，；
S6:轧制的步骤，连铸坯在加热炉中加热到1195℃，采用连续式棒线材轧机进行粗轧、中轧、精轧，开轧温度1095℃，精轧温度1045℃，精轧后不穿水，将精轧后的钢材置于冷床上空冷至室温得到如表1所示的钢筋成材，上冷床温度为955℃，通过控轧控冷工艺最终得到贝氏体+铁素体的微观组织结构。
实验例
为证明本发明的效果，取实施例1-10及对比例1-3中制的钢筋进行以下实验：
1.实验方法
1.1力学性能测试：参照《GB1499.2-2007钢筋混凝土用钢第二部分：热轧带肋钢筋》进行。测定钢筋的屈服强度(R0.2)、抗拉强度(Rm)及断后伸长率(A)。
1.2耐蚀性能测试:
1.2.1周浸腐蚀试验：参照2012年5月中国钢铁工业协会提出，由钢铁研究总院和冶金工业信息标准研究院等单位起草的《钢筋在氯离子环境中腐蚀试验方法征求意见稿》进行。
试样为∮13mm×50mm的圆柱；
试验溶液为初始浓度为(0.34±0.009)mol□L-1(质量分数为2.0％±0.05％)的氯化钠溶液。具体试验条件为：
温度：45℃±2℃
湿度：70％±10％RH
溶液PH值：6.5～7.2
试验时间：360h
每一循环周期：60min±5min，其中浸润时间：12min±2min
烘烤后试样表面最高温度：70℃±10℃
1.2.2盐雾腐蚀试验：参照《GBT10125-1997人造气氛腐蚀试验盐雾试验》进行。
试样为3mm×15mm×40mm的样片；
试验溶液为(50±5)g□L-1(质量分数为5.0％±0.5％)的氯化钠溶液。具体试验条件为：
温度：35℃±2℃
溶液PH值：6.5-7.2
试验时间：360h
2.实验结果
表2为实施例1-10及对比例1-3的力学性能效果，表3为实施例1-10及对比例1-3的耐腐蚀性能效果。
表2力学性能效果
R0.2/MPa Rm/MPa A/％ Rm/R0.2 Agt/％
实施例1 432 627 24.5 1.45 11.8
实施例2 408 613 25.3 1.50 12.6
实施例3 482 696 24.5 1.44 11.1
实施例4 561 728 18.9 1.30 10.8
实施例5 611 793 19.6 1.29 10.5
实施例6 554 755 20.8 1.36 10.3
实施例7 524 716 21.2 1.37 10.7
实施例8 523 743 25.0 1.42 11.3
实施例9 536 729 21.0 1.36 10.7
实施例10 621 795 18.0 1.28 9.5
对比例1 435 632 22.0 1.45 12.0
对比例2 486 586 13.4 1.21 6.2
对比例3 477 687 24.8 1.44 11.0
表3耐腐蚀性能效果
(表3中相对腐蚀速率均以对比例1为参照，并设定对比例1的相对腐蚀速率为1)
通过表3可知，实施例1-10中由于添加了Cr、Sn、Mo、RE元素提高了钢筋的耐腐蚀性能，与对比例1相比，耐腐蚀性能提高了600％以上。由对比例3的耐腐蚀性能可以看出，其它元素含量相同的情况下，不含Sn元素的钢筋的耐腐蚀性能的提高不如含Sn元素的钢筋大。对比实施例1、2、3和对比例2，可以得到，Sn含量在0.02-0.04％时，随Sn含量的增加，钢筋的耐腐蚀性能提高但是屈服强度和抗拉强度却下降，当Sn含量超过0.04％时，钢筋的耐腐蚀性能不再有明显提高，但对力学性能有不良的影响，尤其是钢筋的断后伸长率和最大力总伸长率降低明显,且强屈比大幅下降。实施例4-10为添加了V和/或Ti元素的钢筋，通过表2可知，V和/或Ti元素的加入提高了钢筋的屈服强度和抗拉强度，同时其断后伸长率＞18％，强屈比＞1.25，最大力总伸长率＞9％，使钢材具备良好地抗震性能。
本发明的钢筋，通过合理的成分设计，精确控制冶炼过程中的元素成分和温度，并结合控轧控冷工艺使钢筋得到贝氏体+铁素体(铁素体所占比例为50％-70％)的微观组织结构，如图1所示，使钢筋具有优良的综合力学性能和耐腐蚀性能，是耐腐蚀性能较普通钢筋提高6倍以上，可满足海洋工程中钢筋混凝土结构的使用寿命要求。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (11)

1.一种钢筋的制备方法，钢筋的成分为：按重量百分比计算
C 0.005-0.030％，Si 0.3-0.6％，Mn 1.2-2.5％，P≤0.01％，S≤0.01％，Cr8.0-10.0％，Mo 1.0-3.0％，Sn 0.2-0.4％，RE 0.01-0.05％；其余为Fe和不可避免的杂质；
其特征在于，包括如下步骤：
S1:铁水预脱硫的步骤，将硫含量控制在不大于0.01％；
S2:转炉冶炼的步骤，将经过S1处理的铁水，以及废钢和/或生铁加入转炉中进行冶炼，冶炼至碳含量低于0.05％，磷含量低于0.01％出钢；
S3:出钢的步骤，出钢进行过程中加入Si、Mn合金元素进行脱氧，并加入碳粉和造渣剂；
S4:炉外精炼的步骤，在RH真空精炼炉中加入Cr元素并进行吹氧脱C，将Cr和C元素含量控制到所述钢筋的成分的范围内；再采用LF炉脱氧，脱氧后加入钢中需要的合金元素Mn、Mo、Sn、RE，再加入钙铁合金并通入惰性气体软搅拌，将各元素含量控制在所述成分的范围内，将钢水升温，加入覆盖剂；
S5:连铸的步骤，钢水在保护浇注的条件下通过连铸机浇注成连铸坯；
S6:轧制的步骤，连铸坯在加热炉中加热到1100-1200℃，经粗轧、中轧、精轧，将精轧后的钢材置于冷床上空冷得到所述成分的钢筋成材，所述粗轧前的开轧温度为1030-1100℃，所述精轧时的温度为950-1050℃，所述钢材置于冷床时的温度为900-960℃。
2.根据权利要求1所述的钢筋的制备方法，其特征在于，所述钢筋的成分为，按重量百分比计算
C 0.005-0.030％，Si 0.3-0.6％，Mn 1.2-1.8％，P≤0.01％，S≤0.01％，Cr8.0-10.0％，Mo 1.0-1.6％，Sn 0.2-0.4％，RE 0.01-0.05％；其余为Fe和不可避免的杂质。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，在S2步骤中，所述出钢温度不大于1690℃。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，在S3步骤中，所述出钢过程中还通入保护气体搅拌钢液。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，在S4步骤中，所述RH真空精炼的吹氧脱碳的温度不小于1605℃，所述LF炉的精炼脱氧温度不小于1575℃，所述LF炉脱氧将氧含量控制在不高于50ppm，所述软搅拌的时间不小于5min，所述钢水升温温度到1570-1600℃。
6.一种钢筋的制备方法，钢筋的成分为：按重量百分比计算，
C 0.005-0.030％，Si 0.3-0.6％，Mn 1.2-2.5％，P≤0.01％，S≤0.01％，Cr 8.0-10.0％，Mo 1.0-3.0％，Sn 0.2-0.4％，RE 0.01-0.05％，V 0.04-0.18％和/或Ti 0.010-0.030％，其余为Fe和不可避免的杂质；
其特征在于，
包括如下步骤：
S1:铁水预脱硫的步骤，将硫含量控制在不大于0.01％；
S2:转炉冶炼的步骤，将经过S1处理的铁水，以及废钢和/或生铁加入转炉中进行冶炼，冶炼至碳含量低于0.05％，磷含量低于0.01％出钢；
S3:出钢的步骤，出钢进行过程中加入Si、Mn合金元素进行脱氧，并加入碳粉和造渣剂；
S4:炉外精炼的步骤，在真空精炼炉中加入Cr元素并进行吹氧脱C，将Cr和C元素含量控制到所述成分的范围内；再采用LF炉脱氧，脱氧后加入钢中需要的合金元素Mn、Mo、Sn、RE以及V和/或Ti，再加入钙铁合金并通入惰性气体软搅拌，将各元素含量控制在所述成分的范围内，将钢水升温，加入覆盖剂；
S5:连铸，钢水在保护浇注的条件下通过连铸机浇注成连铸坯；
S6:轧制，连铸坯在加热炉中加热到1100-1200℃高于奥氏体化温度，经粗轧、中轧、精轧，将精轧后的钢材置于冷床上空冷得到所述成分的钢筋成材，所述粗轧前的开轧温度为1030-1100℃，所述精轧时的温度为950-1050℃，所述钢材置于冷床时的温度为900-960℃。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述钢筋的成分为，按重量百分比计算，
C 0.005-0.030％，Si 0.3-0.6％，Mn 1.7-2.5％，P≤0.01％，S≤0.01％，Cr 8.0-10.0％，Mo 1.5-2.0％，Sn 0.2-0.4％，RE 0.01-0.05％，V 0.04-0.08％；其余为Fe和不可避免的杂质。
8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述钢筋的成分为，按重量百分比计算，
C 0.005-0.030％，Si 0.3-0.6％，Mn 1.7-2.5％，P≤0.01％，S≤0.01％，Cr 8.0-10.0％，Mo 1.8-3.0％，Sn 0.2-0.4％，RE 0.01-0.05％，V 0.10-0.18％，Ti 0.01-0.030％；其余为Fe和不可避免的杂质。
9.根据权利要求6或7或8所述的制备方法，其特征在于，在S2步骤中，所述出钢温度不大于1690℃。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，在S3步骤中，所述出钢过程中还通入保护气体搅拌钢液。
11.根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于，在S4步骤中，所述真空精炼的吹氧脱碳的温度不小于1605℃，所述LF炉的精炼脱氧温度不小于1575℃，所述LF炉脱氧将氧含量控制在不高于50ppm，所述软搅拌的时间不小于5min，所述钢水升温温度到1570-1600℃。
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