CN109234619A - 一种高韧性mg600热轧锚杆钢筋的生产方法 - Google Patents

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张晓军
袁成玺
郭其江
宋将
曹文强
孟丽军
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Abstract

本发明公开了一种高韧性MG600热轧锚杆钢筋的生产方法，旨在提供一种韧性、塑性良好，强度较高的热轧锚杆钢筋，其技术要点是：一种高韧性MG600锚杆钢筋，由以下重量百分比的成分制成：C元素含量≤0.26％，Mn元素含量≤1.50％，Si元素含量≤0.60％，V(氮化钒铁)元素含量≤0.160％，稀土元素RE含量为：0.020‑0.060％，S、P含量≤0.030％，余量为Fe；O含量≤40ppm。其制备工艺方法为：“稀土钒氮复合微合金化+钢坯600℃以下装入加热炉+全流程控轧控冷+自然时效”工艺。该高韧性MG600锚杆钢筋生产质量稳定性高，各项指标达标，该生产方法工艺流程短、效果优异、可大大提高钢筋品质、具有较高的经济效益。

Description

一种高韧性MG600热轧锚杆钢筋的生产方法
技术领域
本发明涉及冶金行业一种高韧性MG600热轧锚杆钢筋的生产方法，是一种新型热轧锚杆钢筋。
背景技术
高韧性600MPa级热轧锚杆钢筋对性能要求为屈服强度≥600MPa，抗拉强度≥800MPa，冲击吸收功(20℃)≥80J，断后伸长率(A5)≥25％。众所周知，在500MPa级锚杆钢筋中，冲击功达到80J也非易事，而且断后伸长率普通MG500正常在25-28％之间，对于600MPa级别，随着强度的提高，韧性和塑性势必大幅度降低，开发难度非常大，故需研制一种新的化学成分配方及轧制工艺方法，最终生产出符合要求的高韧性MG600锚杆钢筋。
发明内容
本发明提供了一种为实现高韧性MG600热轧锚杆钢筋性能达标的化学成分配方及轧制工艺方法。
本发明所采用的技术方案是：
1、设计化学成分配方：C元素是最廉价的合金元素，能大幅度提高钢筋强度，但是对延伸率降低较明显；V元素会改善低温冲击韧性；S、P、O等杂质元素对塑性的影响较大；稀土元素性质活泼，与钢中的有害杂质氢、氧、氮、硫的化学亲和力很大，易生成氢化物、氧化物、氮化物、硫化物和硫氧化物，能显著提高延伸率。为保证延伸率、冲击吸收功达标，设计C元素含量为：0.20-0.26％，Mn元素含量为1.30-1.50％，Si元素含量为0.30-0.60％，V(氮化钒铁)元素含量为：0.100-0.160％，稀土元素RE含量为：0.020-0.060％，S、P含量不大于0.030％，余量为Fe，O含量不大于40ppm。
2、600℃以下入加热炉+全流程控轧控冷工艺。本发明采用的温度制度为：开轧温度1050-1150℃，精轧机组入口侧采用控轧装置降低钢温、精轧温度850-1000℃，精轧机组出口采取控冷装置降低钢温、上冷床温度为800-1000℃。
本发明的有益效果是通过设计稀土钒氮复合微合金化学成分配方+全流程控轧控冷工艺，冲击吸收功和延伸率大幅度改善，并实现MG600热轧锚杆钢筋性能达标及稳定生产：屈服强度620-670MPa，抗拉强度780-830MPa，延伸率由22-24％提高至26-30％，冲击吸收功由35-55J提高至90-120J。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明，但本发明并不局限于此。
实施例：
Φ22规格
(1)通过认真研究各合金元素对钢筋性能的影响，最优配比合金元素组分及重量百分比：C元素是最廉价的合金元素，能大幅度提高钢筋强度，但是对延伸率降低较明显；V元素会改善低温冲击韧性；S、P、O等杂质元素对塑性的影响较大；稀土元素性质活泼，与钢中的有害杂质氢、氧、氮、硫的化学亲和力很大，易生成氢化物、氧化物、氮化物、硫化物和硫氧化物，能显著提高延伸率。为保证延伸率、冲击吸收功达标，设计C元素含量为：0.20-0.26％，Mn元素含量为1.30-1.50％，Si元素含量为0.30-0.60％，V(氮化钒铁)元素含量为：0.100-0.160％，稀土元素含量为：0.020-0.060％，S、P含量不大于0.030％，其余为Fe，O含量不大于40ppm。
(2)生产工艺：因该品种成分含氮化钒铁含量较高，为防止钢材表面出现轧制缺陷，采取600℃以下入加热炉方式；为实现氮化钒铁、稀土元素的充分溶解，从而细化晶粒，改善钢坯原始奥氏体组织，设计开轧温度为1050-1150℃；为防止过程轧制奥氏体晶粒粗大，对过程温度进行一定控制，设计入精轧温度为950-1000℃；上冷床回火温度950-960℃；因600MPa级锚杆钢筋强度较高，需一定的自然时效时间进行应力释放，设计室内存放时间为：冬季(10.29-次年3.28)存放15天，夏季(3.29-10.28)存放7天；为保证开轧温度和过程轧制升温造成的晶粒粗大，设计成品轧制速度≤9.8m/s。
通过全流程控温轧制工艺控制，细化了晶粒，晶粒度达到9级以上，为实现高韧性提高了有力保障。
(3)尺寸标准：内径：22.3±0.2mm，横肋高度0.8±0.2mm，横肋间距12.8±0.5mm，不圆度≤0.40mm。
(4)性能情况：屈服强度620-670MPa，抗拉强度780-830MPa，延伸率26-30％，冲击吸收功90-120J。
上述具体实施方式不能作为对本发明保护范围的限制，对于本技术领域的技术人员来说，对本发明实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本发明的保护范围内。本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。

Claims (1)

1.一种高韧性MG600热轧锚杆钢筋的生产方法，其特征是：
(1)制备高韧性MG600锚杆钢筋用轧制钢坯，所述钢坯化学成分由以下重量百分比的成分制成：C元素含量≤0.26％，Mn元素含量≤1.50％，Si元素含量≤0.60％，V(氮化钒铁)元素含量≤0.160％，稀土元素RE含量为：0.020-0.060％，S、P含量≤0.030％，余量为Fe；O含量≤40ppm；
(2)制备高韧性MG600锚杆钢筋的具体轧制工艺为：“钢坯600℃以下装入加热炉+全流程控轧控冷+自然时效”工艺，开轧温度1050-1150℃，精轧机组入口侧采用控轧装置降低钢温、精轧温度850-1000℃，精轧机组出口采取控冷装置降低钢温、上冷床温度为850-1000℃，室内存放3天-15天。
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