CN109234637A - 一种韩标sd600盘螺钢及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种韩标SD600盘螺钢及其生产方法,所述韩标SD600盘螺钢化学成分组成及其质量百分含量为:C:0.15~0.22%,Si:0.60~0.80%,Mn:0.80~1.10%,P≤0.035%,S≤0.035%,V:0.10~0.13%,N:0.020~0.030%,Cr:0.20~0.35%,Nb:0.015~0.035%,其余为Fe和不可避免的杂质;所述生产方法包括冶炼、连铸、加热、轧制、吐丝、冷却工序。本发明得到强度、塑性等技术指标符合要求的韩标SD600盘螺钢产品,其组织为珠光体+铁素体、珠光体为50~55%,晶粒度达到11.0级以上,具有良好的低应变时效性等特点。
Description
技术领域
本发明属于冶金技术领域,具体涉及一种韩标SD600盘螺钢及其生产方法。
背景技术
热轧盘螺属于热轧钢筋的一种,同时也是一种线材系列产品,通常用作钢筋混凝土及预应力混凝土结构的配筋,以提高结构的强度和抗变形能力,作为工程结构的主要材料之一,被广泛用于工业与民用建筑、铁道、桥梁、公路、水电、港口等行业。与直螺钢筋相比,盘螺可以根据需求进行截取,无需进行特定长度的轧制,因此用途更加广泛。
对于钢筋来讲不同的地域,不同的国家,有着不同的产品标准,韩标带肋钢筋包含SD400、SD500、SD600等牌号。SD600钢筋是韩标系列钢筋中的高端产品,是执行KS D3504:2011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,在力学性能上,要求屈服强度≥600MPa,抗拉强度≥710MPa,延伸率≥10%,属于高强钢筋。
目前所生产的600MPa级钢筋,例如申请号201210252106.1的中国专利申请公开了一种600MPa级抗震螺纹钢筋及其制造方法,其化学成分要求C:0.21~0.26%,Si:0.61~0.80%,Mn:1.30~1.60%,V:0.15~0.21%,可选成分:Nb:0.001~0.050%,Ti:0.001~0.050%,Cr:0.10~0.50%,B:0.0001~0.0050%,Mo:0.001~0.010%中的任意一种或两种以上的组合;申请号201610396459.7的中国专利申请公开了一种韩标SD600热轧带肋钢筋及生产方法,其化学成分要求C:0.26~0.31%,Si:0.60~0.80%,Mn:1.40~1.55%,V:0.16~0.19%,S≤0.040%,P≤0.040%,N:0.020~0.040%,余量为铁和不可避免的杂质,且碳当量≤0.63%;均生产出600MPa级高强度直螺钢筋。以上专利的设计均针对直条钢筋,而对于带肋盘圆产品的生产存在以下不足:(1)生产成本过高;(2)对现场要求过高,易产生异常组织;(3)产品屈服点不明显,屈服强度指标偏差大。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种韩标SD600盘螺钢及其生产方法。该发明具有成本低、性能好的特点,产品屈服强度≥600MPa,抗拉强度≥710MPa,延伸率≥10%。
为解决上述技术问题,本发明所采取的技术方案是:一种韩标SD600盘螺钢,所述韩标SD600盘螺钢化学成分组成及其质量百分含量为:C:0.15~0.22%,Si:0.60~0.80%,Mn:0.80~1.10%,P≤0.035%,S≤0.035%,V:0.10~0.13%,N:0.020~0.030%,Cr:0.20~0.35%,Nb:0.015~0.035%,其余为Fe和不可避免的杂质。
本发明所述韩标SD600盘螺钢规格为:D8-D16。
本发明所述韩标SD600盘螺钢组织为珠光体+铁素体,珠光体为50~55%;晶粒度≥11.0级。
本发明还提供了一种韩标SD600盘螺钢的生产方法,所述生产方法包括冶炼、连铸、加热、轧制、吐丝、冷却工序;所述轧制工序,精轧开始温度为850~880℃,精轧结束温度为950~1000℃;所述冷却工序,吐丝后以7~9℃/s的速度强冷至400~500℃,强冷后进行散冷线缓冷、集卷,集卷后采用在线保温方式进行控温冷却,冷却速度为0.1℃/s,冷却至≤100℃,包装入库。
本发明所述冶炼工序,采用转炉提钒,转炉冶炼过程加入硅锰合金、氮化钒铁、铌铁、铬铁合金化使钒含量达到要求,精炼过程加入微氮合金进行合金化调整氮含量达到要求。
本发明所述连铸工序,冶炼后钢水经连铸浇注成连铸坯。
本发明所述加热工序,钢坯在加热炉中加热至钢坯温度950~1000℃后出炉。
本发明所述轧制工序,粗轧开始温度为920~970℃。
本发明所述吐丝工序,吐丝开始温度为830~860℃。
本发明韩标SD600盘螺钢产品标准参考韩标KS D3504:2011中SD600指标要求;产品检测方法标准参考韩标KS D3504:2011中SD600指标要求。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于:1、本发明在钢中加入氮化钒铁和微氮合金,氮含量的增加改变了钒在相间的分布,促进了钒从固溶状态向V(CN)析出相的转移,促进了细小弥散的V(CN)大量形成和析出。2、本发明高温加热状态下,铌处于固溶状态显著降低铁素体转变温度,促进低温相变产物-珠光体百分比,大大提高了产品的抗拉强度。3、本发明采用控轧控冷工艺,增加了微合金碳氮化物沉淀析出的驱动力,在低温铁素体区基体、晶界及位错线上析出了大量细小弥散的第二相,使铁素体基体得到强化,钢的强度和塑韧性显著提高。4、本发明吐丝后采用快速冷却工艺,降低了相变前的温度,抑制了轧后奥氏体和铁素体晶粒长大,在材料内部形成大量的变形带、孪晶、位错等晶体“缺陷”,促进了后续相变中材料内部大量形核,使铁素体晶粒显著细化,晶粒度达到了11.0级以上。5、本发明采用缓冷及集卷后控温工艺,充分释放了钢中残余应力,起到在线时效的目的,得到了具有低应变时效性韩标SD600盘螺钢。
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。
实施例1
本实施例韩标SD600盘螺钢规格为D8,其化学成分组成及质量百分含量见表1。
本实施例韩标SD600盘螺钢的生产方法包括冶炼、连铸、加热、轧制、吐丝、冷却工序,具体工艺步骤如下所述:
(1)冶炼工序:采用转炉提钒,转炉冶炼过程加入硅锰合金、氮化钒铁、铌铁、铬铁合金化,精炼过程加入微氮合金进行合金化;
(2)连铸工序:冶炼后钢水经连铸浇注成连铸坯;
(3)加热工序:钢坯在加热炉中加热至钢坯温度965℃后出炉;
(4)轧制工序:粗轧开始温度为935℃;精轧开始温度为855℃,精轧结束温度为960℃;
(5)吐丝工序:吐丝开始温度为838℃;
(6)冷却工序:吐丝后以8.6℃/s的速度强冷至415℃,强冷后进行散冷线缓冷、集卷,集卷后采用在线保温方式进行控温冷却,冷却速度为0.1℃/s,冷却至90℃,包装入库。
本实施例所得韩标SD600盘螺钢组织为珠光体+铁素体、珠光体为52%,晶粒度12.5级;热轧态力学性能见表2。
实施例2
本实施例韩标SD600盘螺钢规格为D10,其化学成分组成及质量百分含量见表1。
本实施例韩标SD600盘螺钢的生产方法包括冶炼、连铸、加热、轧制、吐丝、冷却工序,具体工艺步骤如下所述:
(1)冶炼工序:采用转炉提钒,转炉冶炼过程加入硅锰合金、氮化钒铁、铌铁、铬铁合金化,精炼过程加入微氮合金进行合金化;
(2)连铸工序:冶炼后钢水经连铸浇注成连铸坯;
(3)加热工序:钢坯在加热炉中加热至钢坯温度980℃后出炉;
(4)轧制工序:粗轧开始温度为960℃;精轧开始温度为864℃,精轧结束温度为974℃;
(5)吐丝工序:吐丝开始温度为847℃;
(6)冷却工序:吐丝后以8.2℃/s的速度强冷至438℃,强冷后进行散冷线缓冷、集卷,集卷后采用在线保温方式进行控温冷却,冷却速度为0.1℃/s,冷却至95℃,包装入库。
本实施例所得韩标SD600盘螺钢组织为珠光体+铁素体、珠光体为50%,晶粒度12.0级;热轧态力学性能见表2。
实施例3
本实施例韩标SD600盘螺钢规格为D13,其化学成分组成及质量百分含量见表1。
本实施例韩标SD600盘螺钢的生产方法包括冶炼、连铸、加热、轧制、吐丝、冷却工序,具体工艺步骤如下所述:
(1)冶炼工序:采用转炉提钒,转炉冶炼过程加入硅锰合金、氮化钒铁、铌铁、铬铁合金化,精炼过程加入微氮合金进行合金化;
(2)连铸工序:冶炼后钢水经连铸浇注成连铸坯;
(3)加热工序:钢坯在加热炉中加热至钢坯温度974℃后出炉;
(4)轧制工序:粗轧开始温度为953℃;精轧开始温度为871℃,精轧结束温度为978℃;
(5)吐丝工序:吐丝开始温度为844℃;
(6)冷却工序:吐丝后以7.8℃/s的速度强冷至454℃,强冷后进行散冷线缓冷、集卷,集卷后采用在线保温方式进行控温冷却,冷却速度为0.1℃/s,冷却至80℃,包装入库。
本实施例所得韩标SD600盘螺钢组织为珠光体+铁素体、珠光体为55%,晶粒度12.0级;热轧态力学性能见表2。
实施例4
本实施例韩标SD600盘螺钢规格为D16,其化学成分组成及质量百分含量见表1。
本实施例韩标SD600盘螺钢的生产方法包括冶炼、连铸、加热、轧制、吐丝、冷却工序,具体工艺步骤如下所述:
(1)冶炼工序:采用转炉提钒,转炉冶炼过程加入硅锰合金、氮化钒铁、铌铁、铬铁合金化,精炼过程加入微氮合金进行合金化;
(2)连铸工序:冶炼后钢水经连铸浇注成连铸坯;
(3)加热工序:钢坯在加热炉中加热至钢坯温度987℃后出炉;
(4)轧制工序:粗轧开始温度为970℃;精轧开始温度为870℃,精轧结束温度为980℃;
(5)吐丝工序:吐丝开始温度为852℃;
(6)冷却工序:吐丝后以7.4℃/s的速度强冷至487℃,强冷后进行散冷线缓冷、集卷,集卷后采用在线保温方式进行控温冷却,冷却速度为0.1℃/s,冷却至85℃,包装入库。
本实施例所得韩标SD600盘螺钢组织为珠光体+铁素体、珠光体为51%,晶粒度11.0级;热轧态力学性能见表2。
实施例5
本实施例韩标SD600盘螺钢规格为D10,其化学成分组成及质量百分含量见表1。
本实施例韩标SD600盘螺钢的生产方法包括冶炼、连铸、加热、轧制、吐丝、冷却工序,具体工艺步骤如下所述:
(1)冶炼工序:采用转炉提钒,转炉冶炼过程加入硅锰合金、氮化钒铁、铌铁、铬铁合金化,精炼过程加入微氮合金进行合金化;
(2)连铸工序:冶炼后钢水经连铸浇注成连铸坯;
(3)加热工序:钢坯在加热炉中加热至钢坯温度998℃后出炉;
(4)轧制工序:粗轧开始温度为967℃;精轧开始温度为879℃,控制精轧结束温度为997℃;
(5)吐丝工序:吐丝开始温度为860℃;
(6)冷却工序:吐丝后以7.2℃/s的速度强冷至497℃,强冷后进行散冷线缓冷、集卷,集卷后采用在线保温方式进行控温冷却,冷却速度为0.1℃/s,冷却至70℃,包装入库。
本实施例所得韩标SD600盘螺钢组织为珠光体+铁素体、珠光体为53%,晶粒度12.5级;热轧态力学性能见表2。
实施例6
本实施例韩标SD600盘螺钢规格为D8,其化学成分组成及质量百分含量见表1。
本实施例韩标SD600盘螺钢的生产方法包括冶炼、连铸、加热、轧制、吐丝、冷却工序,具体工艺步骤如下所述:
(1)冶炼工序:采用转炉提钒,转炉冶炼过程加入硅锰合金、氮化钒铁、铌铁、铬铁合金化,精炼过程加入微氮合金进行合金化;
(2)连铸工序:冶炼后钢水经连铸浇注成连铸坯;
(3)加热工序:钢坯在加热炉中加热至钢坯温度950℃后出炉;
(4)轧制工序:粗轧开始温度为920℃;精轧开始温度为850℃,精轧结束温度为950℃;
(5)吐丝工序:吐丝开始温度为830℃;
(6)冷却工序:吐丝后以9℃/s的速度强冷至400℃,强冷后进行散冷线缓冷、集卷,集卷后采用在线保温方式进行控温冷却,冷却速度为0.1℃/s,冷却至90℃,包装入库。
本实施例所得韩标SD600盘螺钢组织为珠光体+铁素体、珠光体为54%,晶粒度12.5级;热轧态力学性能见表2。
实施例7
本实施例韩标SD600盘螺钢规格为D16,其化学成分组成及质量百分含量见表1。
本实施例韩标SD600盘螺钢的生产方法包括冶炼、连铸、加热、轧制、吐丝、冷却工序,具体工艺步骤如下所述:
(1)冶炼工序:采用转炉提钒,转炉冶炼过程加入硅锰合金、氮化钒铁、铌铁、铬铁合金化,精炼过程加入微氮合金进行合金化;
(2)连铸工序:冶炼后钢水经连铸浇注成连铸坯;
(3)加热工序:钢坯在加热炉中加热至钢坯温度1000℃后出炉;
(4)轧制工序:粗轧开始温度为960℃;精轧开始温度为880℃,精轧结束温度为1000℃;
(5)吐丝工序:吐丝开始温度为840℃;
(6)冷却工序:吐丝后以7℃/s的速度强冷至500℃,强冷后进行散冷线缓冷、集卷,集卷后采用在线保温方式进行控温冷却,冷却速度为0.1℃/s,冷却至100℃,包装入库。
本实施例所得韩标SD600盘螺钢组织为珠光体+铁素体、珠光体为52%,晶粒度11.0级;热轧态力学性能见表2。
表1 实施例1-7韩标SD600盘螺钢化学成分组成及其质量百分含量(%)
表1中,成分余量为Fe和不可避免的杂质。
表2 实施例1-7韩标SD600盘螺钢热轧态力学性能
要求屈服强度≥600MPa,抗拉强度≥710MPa,延伸率≥10%,且要求产品性能稳定性好、成本低。
由表2力学性能数据可知,本发明方法所得韩标SD600盘螺全部满足KS D3504:2011标准要求。
以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案,尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本发明进行修改或者等同替换,而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (8)
1.一种韩标SD600盘螺钢,其特征在于,所述韩标SD600盘螺钢化学成分组成及其质量百分含量为:C:0.15~0.22%,Si:0.60~0.80%,Mn:0.80~1.10%,P≤0.035%,S≤0.035%,V:0.10~0.13%,N:0.020~0.030%,Cr:0.20~0.35%,Nb:0.015~0.035%,其余为Fe和不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的一种韩标SD600盘螺钢,其特征在于,所述韩标SD600盘螺钢规格为:D8-D16。
3.根据权利要求1所述的一种韩标SD600盘螺钢,其特征在于,所述韩标SD600盘螺钢组织为珠光体+铁素体,珠光体为50~55%;晶粒度≥11.0级。
4.基于权利要求1-3任意一项所述的一种韩标SD600盘螺钢的生产方法,其特征在于,所述生产方法包括冶炼、连铸、加热、轧制、吐丝、冷却工序;所述轧制工序,精轧开始温度为850~880℃,精轧结束温度为950~1000℃;所述冷却工序,吐丝后以7~9℃/s的速度强冷至400~500℃,强冷后进行散冷线缓冷、集卷,集卷后采用在线保温方式进行控温冷却,冷却速度为0.1℃/s,冷却至≤100℃,包装入库。
5.根据权利要求4所述的一种韩标SD600盘螺钢的生产方法,其特征在于,所述冶炼工序,采用转炉提钒,转炉冶炼过程加入硅锰合金、氮化钒铁、铌铁、铬铁合金化使钒含量达到要求,精炼过程加入微氮合金进行合金化调整氮含量达到要求。
6.根据权利要求4所述的一种韩标SD600盘螺钢的生产方法,其特征在于,所述加热工序,钢坯在加热炉中加热至钢坯温度950~1000℃后出炉。
7.根据权利要求4-6任意一项所述的一种韩标SD600盘螺钢的生产方法,其特征在于,所述轧制工序,粗轧开始温度为920~970℃。
8.根据权利要求4-6任意一项所述的一种韩标SD600盘螺钢的生产方法,其特征在于,所述吐丝工序,吐丝开始温度为830~860℃。
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