CN105349894A

CN105349894A - 以标s400w抗震钢筋及其生产方法

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Publication number: CN105349894A
Application number: CN201510812129.7A
Authority: CN
Inventors: 王井伟; 马海峰; 张俊粉; 王晓东; 梁均; 关大伟
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: 2015-11-22
Filing date: 2015-11-22
Publication date: 2016-02-24

Abstract

本发明公开了一种以标S400W抗震钢筋及其生产方法，其包括加热、粗轧、精轧工序；采用下述质量百分含量成分的钢坯：C？0.20%～0.24%，Si？0.20%～0.50%，Mn？0.60%～1.00%，P+S≤0.080%，Cr？0.30%～0.40%，V？0.050%～0.080%，N？0.0070%～0.0130%，其余为Fe和不可避免的不纯物；其中，碳当量Cev≤0.55%。本方法通过控制适当的N含量、合理的轧制温度与冷却方式，使V、N强化机理达到最大，既保证了产品性能的稳定性，又降低了Mn、Cr等合金元素的加入量，降低了生产成本。本方法通过采取钒微合金化，配合设计合理的轧制工艺与孔型设计方案，实现了机械性能及外形尺寸均满足以标S400W抗震钢筋要求的低成本生产方法，具有良好的经济和社会效益。

Description

以标S400W抗震钢筋及其生产方法

技术领域

本发明涉及一种抗震钢筋，尤其是一种以标S400W抗震钢筋及其生产方法。

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。S400W是执行以色列SI4466Part3（2013）标准中特征屈服强度为400MPa级高强抗震热轧带肋螺纹钢牌号之一；SI4466Part3（2013）标准中对S400W抗震钢筋的成分、性能、外形尺寸均做出了明确规定。

当前，由于V、N强化利用不充分、横肋侧面倾角设计不合理等原因，以标抗震钢筋生产存在生产成本高、横肋侧面倾角不易满足标准要求且弯曲性能差的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种抗震性优良的以标S400W抗震钢筋；本发明还提供了一种生产成本低的以标S400W抗震钢筋的生产方法。

为解决上述技术问题，本发明成分的质量百分含量为：C0.20%～0.24%，Si0.20%～0.50%，Mn0.60%～1.00%，P+S≤0.080%，Cr0.30%～0.40%，V0.050%～0.080%，N0.0070%～0.0130%，其余为Fe和不可避免的不纯物；其中，碳当量Cev≤0.55%。

本发明所述抗震钢筋两侧的横肋侧面倾角分别为58～60°和55～57°。

本发明方法包括加热、粗轧、精轧工序；采用上述质量百分含量成分的钢坯。

本发明方法所述加热工序：均热温度为1080～1150℃，出炉温度为1020～1080℃。

本发明方法所述精轧工序中，终轧后采用轻穿水工艺。

本发明方法所述精轧工序中，横肋槽进槽一侧的横肋侧面倾角设计值为58～60°，脱槽一侧的横肋侧面倾角设计值为55～57°。

本发明方法根据以标SI4466Part3（2013）对碳当量的要求，确定了C、Si、Mn、Cr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。微合金元素V能与N结合成氮化物，在低温时起到析出强化作用；适当的N含量，配合合理的轧制温度与冷却速度，能够使V在钢中的强化作用发挥到最大，从而降低Mn、Cr等起到强化作用的合金元素加入量，进而达到降低生产成本的目的。在孔型设计上，充分考虑轧制时前滑的影响因素，对钢筋横肋侧面倾角采用非对称设计方法，使进槽一侧倾角设计值较脱槽一侧高约3°，确保了成品钢筋横肋侧面倾角满足以标要求，并有效提高了钢筋弯曲性能。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明方法通过控制适当的N含量、合理的轧制温度与冷却方式，使V、N强化机理达到最大，既保证了产品性能的稳定性，又降低了Mn、Cr等合金元素的加入量，降低了生产成本。

本发明方法在孔型设计上，充分考虑轧制时前滑的影响因素，对钢筋横肋侧面倾角采用非对称设计方法，避免了横肋两侧倾角大小不一，在保证钢筋外形尺寸满足以标要求的同时也有效提高了钢筋的弯曲性能。

本方法通过采取钒微合金化，配合设计合理的轧制工艺与孔型设计方案，实现了机械性能及外形尺寸均满足以标S400W抗震钢筋要求的低成本生产方法，具有良好的经济和社会效益。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明抗震钢筋的外形示意图；

图2是图1中A-A向截面图。

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1－9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%）

实施例	C	Si	Mn	P+S	Cr	V	N	Cev
									1	0.22	0.27	0.72	0.018	0.33	0.058	0.0092	0.42
2	0.22	0.27	0.71	0.055	0.35	0.053	0.0096	0.42
									3	0.23	0.25	0.68	0.051	0.35	0.055	0.0105	0.43
4	0.21	0.26	0.82	0.057	0.34	0.067	0.0123	0.43
									5	0.23	0.29	0.79	0.043	0.35	0.066	0.0117	0.45
6	0.22	0.27	0.78	0.052	0.35	0.063	0.0116	0.43
									7	0.20	0.39	1.00	0.068	0.30	0.072	0.0130	0.44
8	0.24	0.20	0.80	0.080	0.37	0.050	0.0070	0.46
									9	0.23	0.50	0.60	0.074	0.40	0.080	0.0121	0.43

注：表1中，钢坯成分的余量为Fe和不可避免的不纯物，碳当量Cev＝C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15。

粗轧和精轧工序中，粗轧开始温度为1015～1035℃，精轧的终轧温度为1030～1065℃，经轻穿水冷却后冷床位置温度为920～955℃。精轧工序中，钢筋轧制时首先与精轧机组轧辊上的轧槽接触的一侧称为进槽一侧，相对应的另一侧为脱槽一侧；下述实施例1－9中，进槽一侧的横肋侧面倾角设计值为58～60°，脱槽一侧的横肋侧面倾角设计值为55～57°。这样，抗震钢筋长度方向上两侧的横肋侧面倾角分别为58～60°和55～57°；所述横肋侧面倾角是指钢筋横肋的侧面与钢筋所在平面形成的夹角；如图1、2所示，图2中的夹角α即为横肋侧面倾角。

实施例1：本以标S400W抗震钢筋采用下述具体工艺制备而成，轧制规格为Φ10mm。

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、精轧轧制，粗轧开始温度为1032℃；终轧温度为1065℃；经轻穿水冷却后冷床位置温度为955℃。本实施例所得钢筋的热轧态力学性能见表2。

实施例2：本以标S400W抗震钢筋采用下述具体工艺制备而成，轧制规格为Φ12mm。

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、精轧轧制，粗轧开始温度为1030℃；终轧温度为1055℃；经轻穿水冷却后冷床位置温度为950℃。本实施例所得钢筋的热轧态力学性能见表2。

实施例3：本以标S400W抗震钢筋采用下述具体工艺制备而成，轧制规格为Φ14mm。

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、精轧轧制，粗轧开始温度为1025℃；终轧温度为1045℃；经轻穿水冷却后冷床位置温度为945℃。本实施例所得钢筋的热轧态力学性能见表2。

实施例4：本以标S400W抗震钢筋采用下述具体工艺制备而成，轧制规格为Φ16mm。

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、精轧轧制，粗轧开始温度为1029℃；终轧温度为1050℃；经轻穿水冷却后冷床位置温度为951℃。本实施例所得钢筋的热轧态力学性能见表2。

实施例5：本以标S400W抗震钢筋采用下述具体工艺制备而成，轧制规格为Φ18mm。

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、精轧轧制，粗轧开始温度为1035℃；终轧温度为1053℃；经轻穿水冷却后冷床位置温度为948℃。本实施例所得钢筋的热轧态力学性能见表2。

实施例6：本以标S400W抗震钢筋采用下述具体工艺制备而成，轧制规格为Φ20mm。

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1020℃后出炉。加热后的钢坯经高压水除鳞后进行粗、中、精轧轧制，粗轧开始温度为1015℃；终轧温度为1033℃；经轻穿水冷却后冷床位置温度为928℃。本实施例所得钢筋的热轧态力学性能见表2。

实施例7：本以标S400W抗震钢筋采用下述具体工艺制备而成，轧制规格为Φ22mm。

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40分钟，使钢坯达到1035℃后出炉。加热后的钢坯经高压水除鳞后进行粗、中、精轧轧制，粗轧开始温度为1017℃；终轧温度为1030℃；经轻穿水冷却后冷床位置温度为926℃。本实施例所得钢筋的热轧态力学性能见表2。

实施例8：本以标S400W抗震钢筋采用下述具体工艺制备而成，轧制规格为Φ25mm。

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、精轧轧制，粗轧开始温度为1020℃；终轧温度为1035℃；经轻穿水冷却后冷床位置温度为929℃。本实施例所得钢筋的热轧态力学性能见表2。

实施例9：本以标S400W抗震钢筋采用下述具体工艺制备而成，轧制规格为Φ28mm。

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40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、精轧轧制，粗轧开始温度为1030℃；终轧温度为1032℃；经轻穿水冷却后冷床位置温度为920℃。本实施例所得钢筋的热轧态力学性能见表2。

上述实施例生产的以标S400W抗震钢筋，两侧的横肋侧面倾角分别为58～60°和55～57°；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，上述实施例生产的以标S400W抗震钢筋全部满足SI4466Part3（2013）标准要求。

Claims

1.一种以标S400W抗震钢筋，其特征在于，其成分的质量百分含量为：C0.20%～0.24%，Si0.20%～0.50%，Mn0.60%～1.00%，P+S≤0.080%，Cr0.30%～0.40%，V0.050%～0.080%，N0.0070%～0.0130%，其余为Fe和不可避免的不纯物；其中，碳当量Cev≤0.55%。

2.根据权利要求1所述的以标S400W抗震钢筋，其特征在于：所述抗震钢筋两侧的横肋侧面倾角分别为58～60°和55～57°。

3.一种以标S400W抗震钢筋的生产方法，其特征在于：其包括加热、粗轧、精轧工序；采用下述质量百分含量成分的钢坯：C0.20%～0.24%，Si0.20%～0.50%，Mn0.60%～1.00%，P+S≤0.080%，Cr0.30%～0.40%，V0.050%～0.080%，N0.0070%～0.0130%，其余为Fe和不可避免的不纯物；其中，碳当量Cev≤0.55%。

4.根据权利要求3所述的以标S400W抗震钢筋的生产方法，其特征在于，所述加热工序：均热温度为1080～1150℃，出炉温度为1020～1080℃。

5.根据权利要求3所述的以标S400W抗震钢筋的生产方法，其特征在于：所述精轧工序中，终轧后采用轻穿水工艺。

6.根据权利要求3、4或5所述的以标S400W抗震钢筋的生产方法，其特征在于：所述精轧工序中，横肋槽进槽一侧的横肋侧面倾角设计值为58～60°，脱槽一侧的横肋侧面倾角设计值为55～57°。