CN106350737A - 一种热轧钢筋 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种热轧钢筋，其特征在于，其包括的元素按照重量百分比分别为：0.20～0.24％C、0.44～0.55％Si、1.48～1.55％Mn，0.020～0.032％Nb、≤0.040％P、≤0.040％S，其余为Fe和杂质元素，热轧钢筋的直径规格为16～32mm。本发明所述的热轧钢筋通过调整钢筋中微合金含量，满足建筑结构的安全性和抗震性能，保证力学性能、焊接性能、抗震性能达到标准，钢筋的强度高，可以节省钢材，降低建造成本，增加结构强度加大安全储备量。

Description

一种热轧钢筋
技术领域
本发明涉及合金钢技术领域，尤其涉及一种热轧钢筋。
背景技术
钢中的合金元素及含量影响钢的力学性能，钢筋的屈服强度、强屈比的高低直接影响建筑结构的安全性和抗震性能。因此，建筑结构使用高强度抗震性能良好的热轧钢筋日益受到人们的关注。目前，常用的建筑用热轧钢筋的屈服强度级别只有400MPa，作为重要抗震性能指标的强屈比的最高要求也只能达到≥1.1。由于屈服强度和强屈比都偏低，所以要保证建筑结构的安全性和抗震性能，必须增加排筋密度，或加大钢筋的规格，增加了钢材用量，提高建造成本。
发明内容
本发明所要解决的技术问题和提出的技术任务是对现有技术进行改进，提供一种热轧钢筋，解决目前技术中传统的热轧钢筋力学性能较低，难以满足建筑结构的安全性和抗震性能，必须增加了钢材用量，建造成本高的问题。
为解决以上技术问题，本发明的技术方案是：
一种热轧钢筋，其特征在于，其包括的元素按照重量百分比分别为：0.20～0.24％C、0.44～0.55％Si、1.48～1.55％Mn，0.020～0.032％Nb、≤0.040％P、≤0.040％S，其余为Fe和杂质元素，热轧钢筋的直径规格为16～32mm。本发明通过控制热轧钢筋中的微合金含量，能够保证力学性能、焊接性能、抗震性能达到需求，满足建筑结构的安全性和抗震性能，进而无需增加排筋密度或加大钢筋的规格，有效减少钢材用量，降低建造成本。
进一步的，所述的热轧钢筋的直径规格≤25mm时的元素成分配比为：0.20～0.24％C、0.44～0.52％Si、1.44～1.50％Mn，0.024～0.032％Nb、≤0.040％P、≤0.040％S，其余为Fe和杂质元素。
进一步的，所述的直径规格≤25mm的热轧钢筋的原料中添加铌铁进行轧制。
进一步的，所述的热轧钢筋的直径规格＞25mm时的元素成分配比为：0.20～0.24％C、0.45～0.55％Si、1.48～1.55％Mn，0.020～0.030％Nb、0.050～0.060％V、≤0.040％P、≤0.040％S，其余为Fe和杂质元素。
进一步的，所述的直径规格＞25mm的热轧钢筋的原料中添加铌铁和钒铁进行轧制。
进一步的，所述的热轧钢筋的金相组织以铁素体为主，同时含有珠光体。
进一步的，所述的热轧钢筋的金相组织包括69～71％的铁素体和29～31％的珠光体。
进一步的，所述的热轧钢筋在其芯部具有魏氏组织，边缘处具有回火索氏体和回火马氏体。
进一步的，所述的热轧钢筋的边缘晶粒度为10～14级，芯部晶粒度为9～13级。
与现有技术相比，本发明优点在于：
本发明所述的热轧钢筋通过调整钢筋中微合金含量，满足建筑结构的安全性和抗震性能，保证力学性能、焊接性能、抗震性能达到标准，屈服、抗拉、伸长率平均高于特征值80MPa、60MPa、6％，钢筋的强度高，可以节省钢材，降低建造成本，增加结构强度加大安全储备量；钢筋的强屈比高，可以增强建筑的抗震性能，增加建筑安全性。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例公开的一种热轧钢筋，调整钢筋成分配比，有效提高钢筋的力学性能，满足建筑结构的安全性和抗震性能，减少钢材用量，降低建造成本。
本申请设计的热轧钢筋的成分配比按重量百分比如表1和表2所示，其中表1为Φ16、18、20、22、25规格的钢筋，原料使用铌铁进行轧制，表2为Φ28、32规格的钢筋，使用铌铁及钒铁进行轧制，调整成分配比之后的钢筋的力学性能如表3所示。
表1
成份 C Si Mn Nb P S Ceq
含量％ 0.20～0.24 0.44～0.52 1.44～1.50 0.024～0.032 ≤0.040 ≤0.040 0.47～0.50
表2
成份 C Si Mn Nb V P S Ceq
含量％ 0.20～0.24 0.45～0.55 1.48～1.55 0.020～0.030 0.050～0.060 ≤0.040 ≤0.040 0.48～0.52
表3
钢筋的轧制过程进行成品C、Mn上限控制，采取Nb、V微合金化，采取微穿水工艺，钢合金加入较多，注意合金粒度的控制及加入时机调整，提高出钢温度；
吹氩时间按中上限控制，保证合金熔化，确保钢水成分均匀；
降低废钢比例，提高铁水消耗，尽量保证终点C≥0.04％；
加强冶炼操作，出钢P≤0.025％，出钢S≤0.035％，专人指挥出钢，减少下渣；
中包液面控制：开拉液面控制≥500mm，中后期液面控制≥500mm，要求稳定中包液面，严禁低液面拉钢，液面低于400mm必须堵流；
中包温度控制在1510～1525℃，采取低过热度拉钢；
成品成分Si、Mn中限控制，C、Nb、V上限控制，生产过程中随时调整，确保成分达标；
根据不同规格，采取调整穿水量、风冷、轧速及回火温度；
轧钢采取同炉小批多次轧制，根据钢筋性能情况，随时调整轧速、穿水量、回火温度；
生产Φ20～32mm规格时，穿水量不能满足冷却需要，通过降速调控回火温度。
具体轧制生产出的钢筋成分配比以及力学性能如表4～表10所示，表4为Φ16mm规格的热轧钢筋，表5为Φ18mm规格的热轧钢筋，表6为Φ20mm规格的热轧钢筋，表7为Φ22mm规格的热轧钢筋，表8为Φ25mm规格的热轧钢筋，表9为Φ28mm规格的热轧钢筋，表10为Φ32mm规格的热轧钢筋，。
表4
表5
表6
表7
表8
表9
表10
对热轧钢筋进行金相分析为：包括70±1％的铁素体、30±1％的珠光体，芯部存在少量的魏氏组织，边缘存在回火索氏体及微量的回火马氏体，边缘晶粒度10～14级，心部晶粒度9～13级。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种热轧钢筋，其特征在于，其包括的元素按照重量百分比分别为：0.20～0.24％C、0.44～0.55％Si、1.48～1.55％Mn，0.020～0.032％Nb、≤0.040％P、≤0.040％S，其余为Fe和杂质元素，所述热轧钢筋的直径规格为16～32mm。
2.根据权利要求1所述的热轧钢筋，其特征在于，所述的热轧钢筋的直径规格≤25mm时的元素成分配比为：0.20～0.24％C、0.44～0.52％Si、1.44～1.50％Mn，0.024～0.032％Nb、≤0.040％P、≤0.040％S，其余为Fe和杂质元素。
3.根据权利要求2所述的热轧钢筋，其特征在于，所述的直径规格≤25mm的热轧钢筋的原料中添加铌铁进行轧制。
4.根据权利要求1所述的热轧钢筋，其特征在于，所述的热轧钢筋的直径规格＞25mm时的元素成分配比为：0.20～0.24％C、0.45～0.55％Si、1.48～1.55％Mn，0.020～0.030％Nb、0.050～0.060％V、≤0.040％P、≤0.040％S，其余为Fe和杂质元素。
5.根据权利要求4所述的热轧钢筋，其特征在于，所述的直径规格＞25mm的热轧钢筋的原料中添加铌铁和钒铁进行轧制。
6.根据权利要求1所述的热轧钢筋，其特征在于，所述的热轧钢筋的金相组织以铁素体为主，同时含有珠光体。
7.根据权利要求6所述的热轧钢筋，其特征在于，所述的热轧钢筋的金相组织包括69～71％的铁素体和29～31％的珠光体。
8.根据权利要求7所述的热轧钢筋，其特征在于，所述的热轧钢筋在其芯部具有魏氏组织，边缘处具有回火索氏体和回火马氏体。
9.根据权利要求8所述的热轧钢筋，其特征在于，所述的热轧钢筋的边缘晶粒度为10～14级，芯部晶粒度为9～13级。
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