CN105603308A - 用于超低温环境的钢筋的生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种超低温环境用钢筋的生产方法，涉及钢筋技术领域，该方法包括将钢坯送入加热炉中加热，加热温度为1120-1180℃，加热时间为30-60分钟；钢坯出炉后进行轧制，开轧温度为980-1020℃，终轧温度为800-860℃；轧后送冷床自然空冷至室温，上冷床温度为560-620℃；对冷却的钢筋进行淬火和回火处理，淬火温度为920-960℃，淬火保持时间为15-30分钟，回火温度为600-650℃，回火保持时间为40-80分钟；回火结束后自然空冷至室温。本发明解决了现有耐低温钢筋在-165℃以下的超低温环境的低温性能较低的问题。

Description

用于超低温环境的钢筋的生产方法
技术领域
本发明涉及钢筋技术领域，尤其是一种超低温环境用钢筋的生产方法。
背景技术
钢筋是现代各种建筑结构中被广泛应用的建筑用钢材，钢筋的种类很多，应根据不同的工程需求需用相应性能的钢筋，其中，耐低温钢筋主要应用于严寒地区的土木工程建设、低温海洋环境下的建设工程以及液化天然气储罐工程筑造等的钢筋混凝土结构中。目前，国内用于低温环境的钢筋主要依赖于进口的耐低温专用钢筋，成本较高，且现有的耐低温钢筋屈服强度低于500MPa，最大力下延伸率为5%左右，无法满足在-165℃以下的超低温环境所需要的低温性能要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种超低温环境用钢筋的生产方法，它能够解决现有耐低温钢筋在-165℃以下的超低温环境的低温性能较低的问题。
为了解决上述问题，本发明采用的技术方案是：一种超低温环境用钢筋的生产方法包括以下步骤：钢坯送入加热炉中加热，加热温度为1120-1180℃，加热时间为30-60分钟；钢坯出炉后进行轧制，开轧温度为980-1020℃，终轧温度为800-860℃；轧后送冷床自然空冷至室温，上冷床温度为560-620℃；对冷却的钢筋进行淬火和回火处理，淬火温度为920-960℃，淬火保持时间为15-30分钟，回火温度为600-650℃，回火保持时间为40-80分钟；回火结束后自然空冷至室温；所述钢坯包括以下质量百分含量的化学成分：C0.04-0.07%，Si0.18-0.3%，Mn0.8-1.5%，S≦0.005%、P≦0.008%，Ni5-7.5%，Ti0.01-0.03%，Nb0.01-0.03%,Cu0.1-0.25%，Al0.02-0.04%，N0.003-0.0066%，Ca0.001-0.005%，其余为Fe及不可避免的杂质。
上述超低温环境用钢筋的生产方法的技术方案中，更具体的技术方案还可以是：C0.052%，Si0.25%，Mn1.25%，S0.002%、P0.005%，Ni6.8%，Ti0.02%，Nb0.02%,Cu0.18%，Al0.03%，N0.004%，Ca0.004%，其余为Fe及不可避免的杂质。
进一步的，C0.04%，Si0.18%，Mn0.8%，S0.005%、P0.006%，Ni5%，Ti0.03%，Nb0.01%,Cu0.1%，Al0.04%，N0.003%，Ca0.005%，其余为Fe及不可避免的杂质。
进一步的，C0.07%，Si0.3%，Mn1.5%，S0.005%、P0.008%，Ni7.5%，Ti0.01%，Nb0.03%,Cu0.25%，Al0.02%，N0.0066%，Ca0.001%，其余为Fe及不可避免的杂质。
由于采用了上述技术方案，本发明与现有技术相比具有如下有益效果：控制钢坯加热温度、开轧和终轧温度来来提高强度，通过正火和回火及各步骤工艺参数的设置来控制钢筋的综合性能，提高钢筋低温韧性，钢筋的屈服强度达到590MPa以上，抗拉强度在700MPa以上，伸长率大于12%，-180℃下的最大力下总伸长率大于等于6%；C控制在0.07%以内，可避免降低钢的韧性和焊接性能；Mn、Si能显著增加钢的强度，控制Mn含量，有利于改善钢的焊接性能，并提高韧性；控制S、P含量，可尽量减小钢在超低温环境下的冲击韧性和焊接性能的损害；Ni能提高钢的强度，并使钢获得优异的低温韧性；Ti和N可改善钢的韧性，降低钢的冷脆性；加入Nb可显著提高钢的强度，加入Cu、Ca能显著提高钢材的耐腐蚀性能；Al与N形成AlN形成细化晶粒，提高强度，同时也能提高钢的耐腐蚀性能。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的详述：
实施例1
本实施例的超低温环境用钢筋包括以下质量百分含量的化学成分：C0.052%，Si0.25%，Mn1.25%，S0.002%、P0.005%，Ni6.8%，Ti0.02%，Nb0.02%,Cu0.18%，Al0.03%，N0.004%，Ca0.004%，其余为Fe及不可避免的杂质。
生产时，按上述化学成分采用转炉进行冶炼，经炉外精炼后，连铸钢坯，钢坯送入加热炉中加热，加热温度为1150℃，加热时间为45分钟；钢坯出炉后进行轧制，开轧温度为990-1005℃，终轧温度为820-840℃；轧后送冷床自然空冷至室温，上冷床温度为580-600℃；对冷却的钢筋进行淬火和回火处理，淬火温度为945℃，淬火保持时间为25分钟，回火温度为630℃，回火保持时间为60分钟；回火结束后自然空冷至室温。
本实施例生产获得的超低温环境用钢筋的室温性能如下：屈服强度638MPa，抗拉强度在746MPa，断后伸长率13.7%；180℃低温性能如下：屈服强度774MPa，最大力下总伸长率7.5%。
实施例2
本实施例的超低温环境用钢筋包括以下质量百分含量的化学成分：C0.04%，Si0.18%，Mn0.8%，S0.005%、P0.006%，Ni5%，Ti0.03%，Nb0.01%,Cu0.1%，Al0.04%，N0.003%，Ca0.005%，其余为Fe及不可避免的杂质。
生产时，按上述化学成分采用转炉进行冶炼，经炉外精炼后，连铸钢坯，钢坯送入加热炉中加热，加热温度为1120℃，加热时间为60分钟；钢坯出炉后进行轧制，开轧温度为980-990℃，终轧温度为800-820℃；轧后送冷床自然空冷至室温，上冷床温度为560-580℃；对冷却的钢筋进行淬火和回火处理，淬火温度为920℃，淬火保持时间为30分钟，回火温度为600℃，回火保持时间为80分钟；回火结束后自然空冷至室温。
本实施例生产获得的超低温环境用钢筋的室温性能如下：屈服强度617MPa，抗拉强度在725MPa，断后伸长率12.8%；180℃低温性能如下：屈服强度745MPa，最大力下总伸长率6.5%。
实施例3
本实施例的超低温环境用钢筋包括以下质量百分含量的化学成分：C0.07%，Si0.3%，Mn1.5%，S0.005%、P0.008%，Ni7.5%，Ti0.01%，Nb0.03%,Cu0.25%，Al0.02%，N0.0066%，Ca0.001%，其余为Fe及不可避免的杂质。
生产时，按上述化学成分采用转炉进行冶炼，经炉外精炼后，连铸钢坯，钢坯送入加热炉中加热，加热温度为1180℃，加热时间为30分钟；钢坯出炉后进行轧制，开轧温度为1005-1020℃，终轧温度为840-860℃；轧后送冷床自然空冷至室温，上冷床温度为580-620℃；对冷却的钢筋进行淬火和回火处理，淬火温度为960℃，淬火保持时间为15分钟，回火温度为650℃，回火保持时间为40分钟；回火结束后自然空冷至室温。
本实施例生产获得的超低温环境用钢筋的室温性能如下：屈服强度594MPa，抗拉强度在705MPa，断后伸长率12.2%；180℃低温性能如下：屈服强度739MPa，最大力下总伸长率6.5%。

Claims (4)

1.一种超低温环境用钢筋的生产方法,其特征在于包括以下步骤：钢坯送入加热炉中加热，加热温度为1120-1180℃，加热时间为30-60分钟；钢坯出炉后进行轧制，开轧温度为980-1020℃，终轧温度为800-860℃；轧后送冷床自然空冷至室温，上冷床温度为560-620℃；对冷却的钢筋进行淬火和回火处理，淬火温度为920-960℃，淬火保持时间为15-30分钟，回火温度为600-650℃，回火保持时间为40-80分钟；回火结束后自然空冷至室温；所述钢坯包括以下质量百分含量的化学成分：C0.04-0.07%，Si0.18-0.3%，Mn0.8-1.5%，S≦0.005%、P≦0.008%，Ni5-7.5%，Ti0.01-0.03%，Nb0.01-0.03%,Cu0.1-0.25%，Al0.02-0.04%，N0.003-0.0066%，Ca0.001-0.005%，其余为Fe及不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的超低温环境用钢筋的生产方法,其特征在于：C0.052%，Si0.25%，Mn1.25%，S0.002%、P0.005%，Ni6.8%，Ti0.02%，Nb0.02%,Cu0.18%，Al0.03%，N0.004%，Ca0.004%，其余为Fe及不可避免的杂质。
3.根据权利要求1所述的超低温环境用钢筋的生产方法,其特征在于：C0.04%，Si0.18%，Mn0.8%，S0.005%、P0.006%，Ni5%，Ti0.03%，Nb0.01%,Cu0.1%，Al0.04%，N0.003%，Ca0.005%，其余为Fe及不可避免的杂质。
4.根据权利要求1所述的超低温环境用钢筋的生产方法,其特征在于：C0.07%，Si0.3%，Mn1.5%，S0.005%、P0.008%，Ni7.5%，Ti0.01%，Nb0.03%,Cu0.25%，Al0.02%，N0.0066%，Ca0.001%，其余为Fe及不可避免的杂质。
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN103103441A (zh) * 2013-02-06 2013-05-15 武汉钢铁(集团)公司 一种﹣140℃下具有高韧性的压力容器用钢及生产方法
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