CN105039843A

CN105039843A - 英标b500b带肋螺纹钢筋及其生产方法

Info

Publication number: CN105039843A
Application number: CN201510403007.2A
Authority: CN
Inventors: 贾元海; 马海峰; 王全利; 宫彦岭; 李凤臣; 王晓东
Original assignee: Hebei Iron and Steel Group Co Ltd Chengde Branch
Current assignee: Hebei Iron and Steel Co Ltd; Hebei Iron and Steel Group Co Ltd Chengde Branch
Priority date: 2015-07-10
Filing date: 2015-07-10
Publication date: 2015-11-11

Abstract

本发明公开了一种英标B500B带肋螺纹钢筋及其生产方法，其成分的质量百分含量为：C？0.18%～0.22%，Si？0.20%～0.50%，Mn？0.80%～1.20%，P、S≤0.035%，V？0.10%～0.12%，N？0.018%～0.025%，Cr、Mo、Ni、Cu≤0.15%，其余为Fe和不可避免的不纯物；其中，碳当量Ceq≤0.50%。本发明通过优化调整C、Si、Mn元素的含量，并且加入微合金元素V，能降低碳氮化物的析出温度和脆性转变温度，从而有效地提高了盘螺的抗拉强度、韧性和屈服强度，进而得到抗拉强度和屈服强度符合要求的英标B500B带肋螺纹钢筋。本方法通过采取低锰高钒进行合金化，配合设计合理的控轧温度和控冷工艺，实现了低成本生产性能合格、可焊性优良的英标B500B带肋螺纹钢筋，具有良好的经济和社会效益。

Description

英标B500B带肋螺纹钢筋及其生产方法

技术领域

本发明涉及一种螺纹钢及其生产方法，尤其是一种英标B500B带肋螺纹钢筋及其生产方法。

背景技术

热轧钢筋是钢筋混凝土建筑结构的主要增强材料，随着高层、大跨度、抗震、耐低温、耐火等多功能建筑结构的出现，要求钢筋具有更高的强度、韧性和较好的可焊性等综合性能。提高螺纹钢屈服强度可以减少钢筋直径，节约钢材用量，降低工程成本，同时也可降低钢体结构自重，缩短工程周期，目前国外大多采用的是400MPa及以上级别的钢筋。英标B500B是执行BS4449：2005标准中特征屈服强度为500MPa级高强热轧带肋螺纹钢牌号之一；BS4449：2005标准中对B500B碳当量有明确的上限规定，并且严于相同级别的中国标准要求，碳当量比中国标准低0.05%。

申请号为201410148793.1的中国专利申请提供了一种小规格英标螺纹钢B500B及其生产工艺，其组分如下：C0.19～0.22%，Si0.20～0.60%，Mn0.70～0.90%，Cr0.5～0.8%，P、S≤0.035%，Ni、Cu≤0.25%，Mo、Al≤0.10%，N≤0.011%，余量为Fe。上述螺纹钢存在下述不足之处：铬含量的加入使钢的碳当量增加，导致钢筋的焊接性能的恶化，焊接性能变差。由于盘螺与直螺生产工艺的存在差异，直接利用上述螺纹钢，会导致盘螺屈服点不明显、屈服强度指标偏差大等一系列问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种屈服强度和抗拉强度均满足要求、可焊性优良的英标B500B带肋螺纹钢筋；本发明还提供了一种英标B500B带肋螺纹钢筋的生产方法。

为解决上述技术问题，本发明成分的质量百分含量为：C0.18%～0.22%，Si0.20%～0.50%，Mn0.80%～1.20%，P、S≤0.035%，V0.10%～0.12%，N0.018%～0.025%，Cr、Mo、Ni、Cu≤0.15%，其余为Fe和不可避免的不纯物；其中，碳当量Ceq＝C+Mn/6+（Cr+Mo+V）/5+(Ni+Cu)/15≤0.50%。

本发明根据英标BS4449：2005对碳当量的要求，确定了C、Si、Mn等元素的含量，同时考虑加入微合金元素V对强度指标的影响。C、Mn以间隙固溶体形式和置换形式存在于铁素体晶界上，可增加位错抗力，提高钢材的屈服强度；微合金元素V能与C、N结合成碳氮化物，在低温时起到析出强化作用；V在钢中可控制应变时效，降低钢的脆性转变温度，使强度与韧性更好的配合。

本发明方法包括加热、粗轧、精轧、吐丝和冷却工序；采用上述质量百分含量成分的钢坯。

本发明方法所述精轧工序：开始温度为870～930℃，结束温度为970～1030℃；

所述吐丝工序，开始温度为880～920℃；

所述冷却工序：吐丝后采用前端强冷、后端空冷的冷却方式冷却，强冷区冷却速度控制在7～9℃/s，冷却到350～400℃后进行集卷、空冷。

本发明方法所述加热工序：均热温度为1080～1150℃，出炉温度为1030～1080℃；均热时间为40～60分钟。

本发明方法所述粗轧工序：开始温度为1000～1050℃。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明通过优化调整C、Si、Mn元素的含量，并且加入微合金元素V，能降低碳氮化物的析出温度和脆性转变温度，从而有效地提高了盘螺的抗拉强度、韧性和屈服强度，进而得到抗拉强度和屈服强度符合要求的英标B500B带肋螺纹钢筋。

本发明方法在现有的钢的冶炼和轧制生产设备条件下，利用钒微合金化生产英标B500B盘螺；通过控制轧钢的精轧温度、吐丝温度、冷却速度和集卷温度来控制碳氮化物的析出、奥氏体的再结晶及奥氏体的变形状态，得到最终的要求组织，保证轧材的强度指标及性能偏差，获得满足标准要求的螺纹钢筋产品。本发明方法通过采取低锰高钒进行合金化，配合设计合理的控轧温度和控冷工艺，实现了低成本生产性能合格、可焊性优良的英标B500B带肋螺纹钢筋，具有良好的经济和社会效益。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。

下述各实施例所采用的钢坯成分见表1。

表1：各实施例中钢坯成分含量（wt%）

注：其余为Fe和不可避免的不纯物。

实施例1：本英标B500B带肋螺纹钢筋采用下述具体工艺制备而成，轧制规格为Φ6.0mm。

将钢坯放入均热段炉温为1120～1140℃的加热炉中加热，在均热段的保温时间为55分钟，使钢坯达到1067℃后出炉。加热后的钢坯经高压水除鳞后进行粗、中、预精轧轧制，粗轧开始温度为1032℃；轧件经穿水冷却至880℃，开始精轧，控制精轧结束温度为1005℃；经穿水冷却至912℃吐丝。吐丝后采用前端强冷、后端空冷的方式，强冷区冷却速度控制在8.5℃/s，冷却到362℃进行集卷，集卷后空冷。本实施例所得钢筋的热轧态力学性能见表2。

实施例2：本英标B500B带肋螺纹钢筋采用下述具体工艺制备而成，轧制规格为Φ8.0mm。

将钢坯放入均热段炉温为1110～1130℃的加热炉中加热，在均热段的保温时间为50分钟，使钢坯达到1050℃后出炉。加热后的钢坯经高压水除鳞后进行粗、中、预精轧轧制，粗轧开始温度为1017℃；轧件经穿水冷却至894℃，开始精轧，控制精轧结束温度为1002℃；经穿水冷却至904℃吐丝。吐丝后采用前端强冷、后端空冷的方式，强冷区冷却速度控制在8.0℃/s，冷却到367℃进行集卷，集卷后空冷。本实施例所得钢筋的热轧态力学性能见表2。

实施例3：本英标B500B带肋螺纹钢筋采用下述具体工艺制备而成，轧制规格为Φ10.0mm。

将钢坯放入均热段炉温为1115～1135℃的加热炉中加热，在均热段的保温时间为45分钟，使钢坯达到1045℃后出炉。加热后的钢坯经高压水除鳞后进行粗、中、预精轧轧制，粗轧开始温度为1000℃；轧件经穿水冷却至907℃，开始精轧，控制精轧结束温度为1012℃；经穿水冷却至897℃吐丝。吐丝后采用前端强冷、后端空冷的方式，强冷区冷却速度控制在7.8℃/s，冷却到378℃进行集卷，集卷后空冷。本实施例所得钢筋的热轧态力学性能见表2。

实施例4：本英标B500B带肋螺纹钢筋采用下述具体工艺制备而成，轧制规格为Φ12.0mm。

将钢坯放入均热段炉温为1100～1120℃的加热炉中加热，在均热段的保温时间为54分钟，使钢坯达到1052℃后出炉。加热后的钢坯经高压水除鳞后进行粗、中、预精轧轧制，粗轧开始温度为1014℃；轧件经穿水冷却至900℃，开始精轧，控制精轧结束温度为997℃；经穿水冷却至889℃吐丝。吐丝后采用前端强冷、后端空冷的方式，强冷区冷却速度控制在7.5℃/s，冷却到389℃进行集卷，集卷后空冷。本实施例所得钢筋的热轧态力学性能见表2。

实施例5：本英标B500B带肋螺纹钢筋采用下述具体工艺制备而成，轧制规格为Φ13.0mm。

将钢坯放入均热段炉温为1090～1110℃的加热炉中加热，在均热段的保温时间为53分钟，使钢坯达到1050℃后出炉。加热后的钢坯经高压水除鳞后进行粗、中、预精轧轧制，粗轧开始温度为1015℃；轧件经穿水冷却至870℃，开始精轧，控制精轧结束温度为978℃；经穿水冷却至880℃吐丝。吐丝后采用前端强冷、后端空冷的方式，强冷区冷却速度控制在7.2℃/s，冷却到400℃进行集卷，集卷后空冷。本实施例所得钢筋的热轧态力学性能见表2。

实施例6：本英标B500B带肋螺纹钢筋采用下述具体工艺制备而成，轧制规格为Φ9.0mm。

将钢坯放入均热段炉温为1080～1100℃的加热炉中加热，在均热段的保温时间为40分钟，使钢坯达到1030℃后出炉。加热后的钢坯经高压水除鳞后进行粗、中、预精轧轧制，粗轧开始温度为1010℃；轧件经穿水冷却至885℃，开始精轧，控制精轧结束温度为970℃；经穿水冷却至900℃吐丝。吐丝后采用前端强冷、后端空冷的方式，强冷区冷却速度控制在7.0℃/s，冷却到375℃进行集卷，集卷后空冷。本实施例所得钢筋的热轧态力学性能见表2。

实施例7：本英标B500B带肋螺纹钢筋采用下述具体工艺制备而成，轧制规格为Φ7.0mm。

将钢坯放入均热段炉温为1130～1150℃的加热炉中加热，在均热段的保温时间为56分钟，使钢坯达到1080℃后出炉。加热后的钢坯经高压水除鳞后进行粗、中、预精轧轧制，粗轧开始温度为1050℃；轧件经穿水冷却至920℃，开始精轧，控制精轧结束温度为1030℃；经穿水冷却至915℃吐丝。吐丝后采用前端强冷、后端空冷的方式，强冷区冷却速度控制在9.0℃/s，冷却到382℃进行集卷，集卷后空冷。本实施例所得钢筋的热轧态力学性能见表2。

实施例8：本英标B500B带肋螺纹钢筋采用下述具体工艺制备而成，轧制规格为Φ11.0mm。

将钢坯放入均热段炉温为1120～1140℃的加热炉中加热，在均热段的保温时间为60分钟，使钢坯达到1072℃后出炉。加热后的钢坯经高压水除鳞后进行粗、中、预精轧轧制，粗轧开始温度为1040℃；轧件经穿水冷却至930℃，开始精轧，控制精轧结束温度为1025℃；经穿水冷却至920℃吐丝。吐丝后采用前端强冷、后端空冷的方式，强冷区冷却速度控制在8.4℃/s，冷却到350℃进行集卷，集卷后空冷。本实施例所得钢筋的热轧态力学性能见表2。

上述实施例生产的英标B500B带肋螺纹钢筋，统计热轧态力学性能，统计结果见表2。

表2：各实施例所得钢筋的热轧态力学性能

由表2的力学性能分析可见，上述实施例生产的英标B500B带肋螺纹钢筋全部满足BS4449：2005标准要求。

Claims

1.一种英标B500B带肋螺纹钢筋，其特征在于，其成分的质量百分含量为：C0.18%～0.22%，Si0.20%～0.50%，Mn0.80%～1.20%，P、S≤0.035%，V0.10%～0.12%，N0.018%～0.025%，Cr、Mo、Ni、Cu≤0.15%，其余为Fe和不可避免的不纯物；其中，碳当量Ceq≤0.50%。

2.一种英标B500B带肋螺纹钢筋的生产方法，其特征在于：其包括加热、粗轧、精轧、吐丝和冷却工序；采用下述质量百分含量成分的钢坯：C0.18%～0.22%，Si0.20%～0.50%，Mn0.80%～1.20%，P、S≤0.035%，V0.10%～0.12%，N0.018%～0.025%，Cr、Mo、Ni、Cu≤0.15%，其余为Fe和不可避免的不纯物；其中，碳当量Ceq≤0.50%。

3.根据权利要求2所述的英标B500B带肋螺纹钢筋的生产方法，其特征在于，所述精轧工序：开始温度为870～930℃，结束温度为970～1030℃；

所述吐丝工序，开始温度为880～920℃；

4.根据权利要求2所述的英标B500B带肋螺纹钢筋的生产方法，其特征在于，所述加热工序：均热温度为1080～1150℃，出炉温度为1030～1080℃。

5.根据权利要求2、3或4所述的英标B500B带肋螺纹钢筋的生产方法，其特征在于，所述粗轧工序：开始温度为1000～1050℃。