CN110846583A - 一种Nb微合金化高强钢筋及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种Nb微合金化高强钢筋及其制备方法，涉及冶金技术领域，所述Nb微合金化高强钢筋在制备时，主要包括：将钢水在转炉中冶炼后，送入精炼炉中进行精炼和合金化；将钢坯送入连铸机中进行连铸，获得连铸钢坯；对所述连铸钢坯进行检验，判断所述连铸钢坯是否满足预设钢坯条件，若是，则标记为合格产品；将合格钢坯送入加热炉中进行加热；按照第一预设条件设置粗轧机组的生产参数，并对钢坯进行粗轧；按照第二预设条件设置中轧机组的生产参数，并对钢坯进行中轧；对钢坯进行精轧，获得钢筋；在冷床上对所述钢筋进行冷却，从而达到了钢材微观组织细化、均匀化，成本低，可以利用各种控制机制和满足不同规格和成分控轧需要的技术效果。

Description

一种Nb微合金化高强钢筋及其制备方法
技术领域
本发明属于冶金技术领域，尤其涉及一种Nb微合金化高强钢筋及其制备方法。
背景技术
今年来，钒氮合金市场价格持续上涨，给采购带来了一定的压力，同时钢筋生产成本升高；而铌铁合金的市场价格整体平稳。采用以Nb代V既可以保证钢筋所有的力学性能，又可以保证企业盈利水平，从而稳定市场起到很好的作用。而且Nb微合金化高强钢筋可以达到VN合金微合金化所有的力学性能，同时提供了多种选择，在应对市场合金波动时，增强企业的抗风险能力，保证行业及下游整体盈利能力，对稳定市场经济起到很大的作用。
现有的钢筋成分中含有较高的V、Ni、Mo等贵金属元素，造成吨钢成本很高，因此，如何工艺布置过程中采用轧制工艺和利用微合金的细晶强化，获得低成本、高性能的高强钢筋，同时保证生产线产量要求，成为各大企业需要解决的问题。
发明内容
本申请实施例通过提供一种Nb微合金化高强钢筋及其制备方法，解决了现有技术中钢筋生产的成本高，无法满足钢材微观组织的细化与均匀化的技术问题，达到了钢材微观组织的细化与均匀化，成本低，可以综合利用各种控制机制和满足不同规格和成分控轧需要的技术效果。
第一方面，本发明实施例提供了一种Nb微合金化高强钢筋，所述Nb微合金化高强钢筋的化学成分组成及其质量百分含量具体为：C：0.18～0.31％，Si：0.03～0.05％，Mn：0.3～1.4％，Nb：0.015～0.030％，Al：0.02～0.20％，Cr：0.03～0.05％，S：0～0.015％，P：0～0.01％，余量为Fe和不可避免的杂质。
优选的，所述高强钢筋的强度等级为400/500MPa级。
优选的，所述高强钢筋的直径为10～25mm。
优选的，所述高强钢筋的微观组织包括珠光体、铁素体、贝氏体以及析出组织。
优选的，所述高强钢筋的伸长率为16％～17％。
第二方面，本发明实施例提供了一种Nb微合金化高强钢筋的制备方法，用于制备前述的高强钢筋，所述方法包括：步骤1：将钢水在转炉中冶炼后，送入精炼炉中进行精炼和合金化；步骤2：将所述步骤1中得到的钢坯送入连铸机中进行连铸，获得连铸钢坯；步骤3：对所述连铸钢坯进行检验，判断所述连铸钢坯是否满足预设钢坯条件，若是，则标记为合格产品；步骤4：将合格钢坯送入加热炉中进行加热；步骤5：按照第一预设条件设置粗轧机组的生产参数，并对步骤4得到的钢坯进行粗轧；步骤6：按照第二预设条件设置中轧机组的生产参数，并对步骤5得到的钢坯进行中轧；步骤7：按照第三预设条件设置精轧机组的生产参数，并对步骤6得到的钢坯进行精轧，获得钢筋；步骤8：在冷床上对所述钢筋进行冷却。
优选的，在所述步骤2中，连铸过程中的钢水过热度为20～30℃。
优选的，在所述步骤3中，所述预设钢坯条件具体为：所述连铸钢坯的缺陷等级小于1级。
优选的，所述连铸钢坯的缺陷类型包括疏松、缩孔和偏析，且疏松、缩孔和偏析均小于1级。
优选的，当所述连铸钢坯不满足预设钢坯条件时，则检验结束且标记为不合格产品。
优选的，在所述步骤4中，所述加热炉加热过程中的温度范围为1150～1200℃。
优选的，在所述步骤5中，所述粗轧过程中的温度范围为1000℃～1100℃。
优选的，在所述步骤6中，所述中轧过程中的温度范围为850℃～950℃。
优选的，在所述步骤7中，所述精轧过程中的温度范围为750℃～850℃。
优选的，在所述步骤8中，所述冷却过程中的温度范围为450℃～800℃。
优选的，在所述步骤5中，所述按照第一预设条件设置粗轧机组的生产参数，并对步骤4得到的钢坯进行粗轧之后，还包括：通过曲臂剪进行第一次切头、切尾、碎断。
优选的，在所述步骤6中，所述按照第二预设条件设置中轧机组的生产参数，并对步骤5得到的钢坯进行中轧之后，还包括：控制预水冷段的温度，实现低温精轧；通过回转剪进行第二次切头、切尾、碎断。
优选的，在所述步骤8中，所述在冷床上对所述钢筋进行冷却，还包括：采用倍尺剪对所述钢筋进行分段剪切；将剪切后的钢筋送入冷床中自然冷却。
优选的，所述将剪切后的钢筋送入冷床中自然冷却之后，还包括：采用冷剪对冷却后的钢筋进行定尺剪切；将不满足尺寸要求的钢筋进剔除，获得满足要求的钢筋。
优选的，所述将不满足尺寸要求的钢筋进剔除之后，还包括：对满足要求的钢筋进行计数、精整，并在打捆、称重之后，进行吊运、入库。
本发明实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种技术效果：
在本发明实施例提供的一种Nb微合金化高强钢筋及其制备方法，所述Nb微合金化高强钢筋的化学成分组成及其质量百分含量具体为：C：0.18～0.31％，Si：0.03～0.05％，Mn：0.3～1.4％，Nb：0.015～0.030％，Al：0.02～0.20％，Cr：0.03～0.05％，S：0～0.015％，P：0～0.01％，余量为Fe和不可避免的杂质。所述Nb微合金化高强钢筋在制备时，主要包括：步骤1：将钢水在转炉中冶炼后，送入精炼炉中进行精炼和合金化；步骤2：将所述步骤1中得到的钢坯送入连铸机中进行连铸，获得连铸钢坯；步骤3：对所述连铸钢坯进行检验，判断所述连铸钢坯是否满足预设钢坯条件，若是，则标记为合格产品；步骤4：将合格钢坯送入加热炉中进行加热；步骤5：按照第一预设条件设置粗轧机组的生产参数，并对步骤4得到的钢坯进行粗轧；步骤6：按照第二预设条件设置中轧机组的生产参数，并对步骤5得到的钢坯进行中轧；步骤7：按照第三预设条件设置精轧机组的生产参数，并对步骤6得到的钢坯进行精轧，获得钢筋；步骤8：在冷床上对所述钢筋进行冷却，从而解决了现有技术中钢筋生产的成本高，无法满足钢材微观组织的细化与均匀化的技术问题，达到了钢材微观组织的细化与均匀化，成本低，可以综合利用各种控制机制和满足不同规格和成分控轧需要的技术效果。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
图1为本发明实施例的一种Nb微合金化高强钢筋的制备方法的流程示意图。
具体实施方式
本申请实施例通过提供了一种Nb微合金化高强钢筋及其制备方法，解决了现有技术中钢筋生产的成本高，无法满足钢材微观组织的细化与均匀化的技术问题。
本发明实施例中的技术方案，总体思路如下：
本发明实施例提供的一种Nb微合金化高强钢筋及其制备方法，所述Nb微合金化高强钢筋的化学成分组成及其质量百分含量具体为：C：0.18～0.31％，Si：0.03～0.05％，Mn：0.3～1.4％，Nb：0.015～0.030％，Al：0.02～0.20％，Cr：0.03～0.05％，S：0～0.015％，P：0～0.01％，余量为Fe和不可避免的杂质。所述Nb微合金化高强钢筋在制备时，主要包括：步骤1：将钢水在转炉中冶炼后，送入精炼炉中进行精炼和合金化；步骤2：将所述步骤1中得到的钢坯送入连铸机中进行连铸，获得连铸钢坯；步骤3：对所述连铸钢坯进行检验，判断所述连铸钢坯是否满足预设钢坯条件，若是，则标记为合格产品；步骤4：将合格钢坯送入加热炉中进行加热；步骤5：按照第一预设条件设置粗轧机组的生产参数，并对步骤4得到的钢坯进行粗轧；步骤6：按照第二预设条件设置中轧机组的生产参数，并对步骤5得到的钢坯进行中轧；步骤7：按照第三预设条件设置精轧机组的生产参数，并对步骤6得到的钢坯进行精轧，获得钢筋；步骤8：在冷床上对所述钢筋进行冷却，从而达到了钢材微观组织的细化与均匀化，成本低，可以综合利用各种控制机制和满足不同规格和成分控轧需要的技术效果。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，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。
实施例一
本实施例提供了一种Nb微合金化高强钢筋，所述Nb微合金化高强钢筋的化学成分组成及其质量百分含量具体为：C：0.18～0.31％，Si：0.03～0.05％，Mn：0.3～1.4％，Nb：0.015～0.030％，Al：0.02～0.20％，Cr：0.03～0.05％，S：0～0.015％，P：0～0.01％，余量为Fe和不可避免的杂质。
进一步的，所述高强钢筋的强度等级为400/500MPa级。
进一步的，所述高强钢筋的直径为10～25mm。
进一步的，所述高强钢筋的微观组织包括珠光体、铁素体、贝氏体以及析出组织。
进一步的，所述高强钢筋的伸长率为16％～17％。
具体而言，本实施例所提供的Nb微合金化高强钢筋，其化学成分主要包括：C、Si、Mn、Nb、Al、Cr、S和P，余量为Fe和不可避免的杂质。其中，C是一种非金属元素，位于元素周期表的第二周期IVA族，钢中含碳量增加，屈服点和抗拉强度升高，但塑性和冲击性降低，当碳量超过0.23％时，钢的焊接性能变坏，因此用于焊接的低合金结构钢，含碳量一般不超过0.20％。碳量高还会降低钢的耐大气腐蚀能力，在露天料场的高碳钢就易锈蚀；此外，碳能增加钢的冷脆性和时效敏感性；Si在炼钢过程中加硅作为还原剂和脱氧剂，硅能显著提高钢的弹性极限，屈服点和抗拉强度，同时硅和钼、钨、铬等结合，可以提高抗腐蚀性和抗氧化；在炼钢过程中，Mn是良好的脱氧剂和脱硫剂，锰可以保证钢具有足够的韧性，且有较高的强度和硬度，提高钢的淬性，改善钢的热加工性能；Nb能细化晶粒和降低钢的过热敏感性及回火脆性，提高强度，但塑性和韧性有所下降。在普通低合金钢中加铌，可提高抗大气腐蚀及高温下抗氢、氮、氨腐蚀能力。铌可改善焊接性能。在奥氏体不锈钢中加铌，可防止晶间腐蚀现象；Al是钢中常用的脱氧剂，钢中加入少量的铝，可细化晶粒,提高冲击韧性，如作深冲薄板的08Al钢。铝还具有抗氧化性和抗腐蚀性能，铝与铬、硅合用，可显著提高钢的高温不起皮性能和耐高温腐蚀的能力；Cr在结构钢和工具钢中，能显著提高强度、硬度和耐磨性，但同时降低塑性和韧性。铬又能提高钢的抗氧化性和耐腐蚀性，因而是不锈钢、耐热钢的重要合金元素；S在通常情况下也是有害元素，使钢产生热脆性，降低钢的延展性和韧性，在锻造和轧制时造成裂纹。提高硫和锰的含量，可以改善钢的被切削性能，在易切削钢中，硫作为有益元素加入。硫在钢中偏析严重。恶化钢的质量，在高温下，降低钢的塑性，是一种有害元素，硫对焊接性能也不利，降低耐腐蚀性，所以通常要求硫含量小于0.055％，优质钢要求小于0.040％，在钢中加入0.08-0.20％的硫，可以改善切削加工性，通常称易切削钢；P在钢中固溶强化和冷作硬化作用强。作为合金元素加入低合金结构钢中，能提高其强度和钢的耐大气腐蚀性能，但降低其冷冲压性能。磷对焊接性也有不利影响。磷是有害元素，应严加控制，一般含量不大于0.03％～0.04％。
进一步的，国标HRB400/500(E)Nb代V直螺的开发建立在前期已稳定生产的加钒HRB400/500(E)基础上。铌是强碳、强氮物形成元素，在钢中生成稳定难容的碳、氮化物，有利于形成较细小的铸造组织。利用控制轧制能进一步强化沉淀，细化晶粒，提高钢的强度。
本实施例中的高强钢筋通过添加0.015-0.030％的Nb，开发出了低成本400/500MPa螺纹钢筋棒材，长期稳定HRB400/500(E)生产为加Nb钢筋提供了大量数据积累和技术参考。即本实施例中的高强钢筋的强度等级为400/500MPa级，且高强钢筋的直径为10～25mm，高强钢筋的微观组织包括珠光体、铁素体、贝氏体以及析出组织，且微观组织的性能均良好，高强钢筋的伸长率为16％～17％。因此，本实施例中的高强钢筋可适用于有高延性要求的配筋结构。当达到结构设计所要求的钢筋屈服强度上限和强屈比的要求后，它可满足各类结构(包括一、二级抗震结构)的设计和使用要求。
实施例二
本实施例提供了一种Nb微合金化高强钢筋的制备方法，用于制备前述的高强钢筋，所述方法包括：
步骤1：将钢水在转炉中冶炼后，送入精炼炉中进行精炼和合金化。
具体而言，转炉炼钢是以铁水、废钢、铁合金为主要原料，不借助外加能源，靠铁液本身的物理热和铁液组分间化学反应产生热量而在转炉中完成炼钢过程。转炉主要用于生产碳钢、合金钢及铜和镍的冶炼；精炼炉是热加工行业的一种冶炼设备，多用于黑色冶金中对钢液进行终脱氧和合金化过程的一种冶炼设备。根据冶炼目的不同有不同的分类，常见的有吹氩精炼炉，LF精炼炉等，本实施例中以精炼炉为LF精炼炉作为优选，在钢筋的制备过程中，首先进入转炉中进行冶炼，接着送入LF精炼炉中进行处理。
步骤2：将所述步骤1中得到的钢坯送入连铸机中进行连铸，获得连铸钢坯。
进一步的，在所述步骤2中，连铸过程中的钢水过热度为20～30℃。
具体而言，连铸是将装有精炼好钢水的钢包运至回转台，回转台转动到浇注位置后，将钢水注入中间包，中间包再由水口将钢水分配到各个结晶器中去。结晶器是连铸机的核心设备之一，它使铸件成形并迅速凝固结晶。拉矫机与结晶振动装置共同作用，将结晶器内的铸件拉出，经冷却、电磁搅拌后，切割成一定长度的板坯。当钢水在LF精炼炉中处理完成之后，进一步将所得到的钢坯送入连铸机中进行连铸，获得连铸钢坯，同时在连铸过程中，需要保证钢水过热度为20～30℃。
步骤3：对所述连铸钢坯进行检验，判断所述连铸钢坯是否满足预设钢坯条件，若是，则标记为合格产品。
进一步的，在所述步骤3中，所述预设钢坯条件具体为：所述连铸钢坯的缺陷等级为小于1级。
进一步的，所述连铸钢坯的缺陷类型包括疏松、缩孔和偏析，且疏松、缩孔和偏析均小于1级。
进一步的，当所述连铸钢坯不满足预设钢坯条件时，则检验结束且标记为不合格产品。
具体而言，当得到连铸钢坯之后，则进一步对连铸钢坯的质量进行验收，即就是判断此时得到的连铸钢坯是否满足预设要求。具体的：将连铸钢坯与预设参数进行比较，本实施例中选择将连铸钢坯的缺陷与预设缺陷等级进行比较，其中连铸钢坯的缺陷类型包括疏松、缩孔和偏析，且疏松、缩孔和偏析的等级均需要小于1级。当连铸钢坯的缺陷等级小于1级时，则将此时的连铸钢坯标记为合格产品，同时将继续送入下一个流程进行处理；当连铸钢坯的缺陷等级大于1级时，则将此时的连铸钢坯标记为不合格产品，同时结束检验过程。
步骤4：将合格钢坯送入加热炉中进行加热。
进一步的，所述加热炉加热过程中的温度范围为1150～1200℃。
具体而言，在冶金工业中，加热炉是将物料或工件(一般是金属)加热到轧制成锻造温度的设备。加热炉应用遍及石油、化工、冶金、机械、热处理、表面处理、建材、电子、材料、轻工、日化、制药等诸多行业领域。在本实施例中，当检验得到合格钢坯之后，则继续将合格钢坯送入加热炉中进行加热处理，且此时需保证加热过程中的温度范围为1150～1200℃。
步骤5：按照第一预设条件设置粗轧机组的生产参数，并对步骤4得到的钢坯进行粗轧。
进一步的，在所述步骤5中，所述粗轧过程中的温度范围为1000℃～1100℃。
进一步的，在所述步骤5中，所述按照第一预设条件设置粗轧机组的生产参数，并对步骤4得到的钢坯进行粗轧之后，还包括：通过曲臂剪进行第一次切头、切尾、碎断。
具体而言，粗轧，是将几层钢板叠在一起，用二辊轧机热轧成薄于2mm的薄板的工艺。本实施例中采用8机架粗轧机组对钢坯进行粗轧，并且在粗轧过程中控制其温度范围在1000℃～1100℃。当粗轧完成之后，则进一步采用曲臂剪进行切头、切尾和碎断。
步骤6：按照第二预设条件设置中轧机组的生产参数，并对步骤5得到的钢坯进行中轧。
进一步的，在所述步骤6中，所述按照第二预设条件设置中轧机组的生产参数，并对步骤5得到的钢坯进行中轧之后，还包括：控制预水冷段的温度，实现低温精轧；通过回转剪进行第二次切头、切尾、碎断。
进一步的，在所述步骤6中，所述中轧过程中的温度范围为850℃～950℃。
具体而言，本实施例中采用4机架中轧机组作为优选，在粗轧完成之后，即可利用4机架中轧机组进行中轧，同时需要控制中轧过程中的温度范围在850℃～950℃，在中轧完成之后，则进一步在预水冷段实现低温精轧，进而采用回转剪进行切头、切尾和碎断。
步骤7：按照第三预设条件设置精轧机组的生产参数，并对步骤6得到的钢坯进行精轧，获得钢筋。
进一步的，在所述步骤7中，所述精轧过程中的温度范围为750℃～850℃。
具体而言，精轧机械主要应用于航空控制技术和制造技术。国内的型钢精轧工艺可以归纳为两类：一类是横列式生产工艺，多建设于上世纪五、六十年代。这种生产工艺虽然有生产灵活，适应性强，能够满足各种不同断面型钢的生产要求等优点，但由于存在产品质量差、设备笨重、能源消耗大、工人劳动强度大等许多致命的缺点，已经属于国家明令要淘汰的落后生产技术；另一类是全连续或半连续化生产工艺。本实施例中采用6机架精轧机组作为优选，按照第三预设条件设置精轧机组的生产参数，对中轧之后的钢坯进行精轧，同时控制精轧过程中的温度范围在750℃～850℃，由此即可获得钢筋。
步骤8：在冷床上对所述钢筋进行冷却。
进一步的，在所述步骤8中，所述冷却过程中的温度范围为450℃～800℃。
进一步的，在所述步骤8中，所述在冷床上对所述钢筋进行冷却，还包括：采用倍尺剪对所述钢筋进行分段剪切；将剪切后的钢筋送入冷床中自然冷却。
进一步的，所述将剪切后的钢筋送入冷床中自然冷却之后，还包括：采用冷剪对冷却后的钢筋进行定尺剪切；将不满足尺寸要求的钢筋进剔除，获得满足要求的钢筋。
进一步的，还包括：对满足要求的钢筋进行计数、精整，并在打捆、称重之后，进行吊运、入库。
具体而言，在精轧完成之后，则通过轧后水冷段进行控制冷却，具体的：首先采用倍尺剪对钢筋进行分段剪切，然后将剪切后的钢筋送入冷床进行自然冷却，接着采用冷剪对冷却后的钢筋进行定尺剪切，判断剪切后的钢筋是否满足尺寸要求，当不满足尺寸要求时，则将短尺寸的钢筋进行剔除，之后再进行计数、精整、打捆、称重，最终进行吊运、入库即可。
因此，本实施例中的高强钢筋的制备方法，依据全流程连续控制温度轧制技术要求对生产设备进行改造，根据钢筋轧钢生产线粗、中、精轧机组实际生产设备参数，综合利用再结晶、未再结晶和形变诱导铁素体机制以及轧后控冷等工艺措施，达到控制晶粒长大和组织均匀化的目的。同时采用以Nb代替V，既可以保证钢筋所有的力学性能，又可以保证企业盈利水平，从而稳定市场起到很好的作用
进一步的，结合化学成分调控，根据粗、中、精轧机组轧制速度和压下量的不同，利用微合金细晶强化、再结晶轧制、未再结晶轧制、形变诱导铁素体机制，分配每个阶段的温度控制，通过连续不断的控温+变形轧制过程，实现了钢材微观组织的细化与均匀化。在工艺布置方面，克服了传统工艺的缺点，在各机组间均有控温段设置，不需回复段设置，可以综合利用各种控制机制和满足不同规格和成分控轧需要。
本发明实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种技术效果：
在本发明实施例提供的一种Nb微合金化高强钢筋及其制备方法，所述Nb微合金化高强钢筋的化学成分组成及其质量百分含量具体为：C：0.18～0.31％，Si：0.03～0.05％，Mn：0.3～1.4％，Nb：0.015～0.030％，Al：0.02～0.20％，Cr：0.03～0.05％，S：0～0.015％，P：0～0.01％，余量为Fe和不可避免的杂质。所述Nb微合金化高强钢筋在制备时，主要包括：步骤1：将钢水在转炉中冶炼后，送入精炼炉中进行精炼和合金化；步骤2：将所述步骤1中得到的钢坯送入连铸机中进行连铸，获得连铸钢坯；步骤3：对所述连铸钢坯进行检验，判断所述连铸钢坯是否满足预设钢坯条件，若是，则标记为合格产品；步骤4：将合格钢坯送入加热炉中进行加热；步骤5：按照第一预设条件设置粗轧机组的生产参数，并对步骤4得到的钢坯进行粗轧；步骤6：按照第二预设条件设置中轧机组的生产参数，并对步骤5得到的钢坯进行中轧；步骤7：按照第三预设条件设置精轧机组的生产参数，并对步骤6得到的钢坯进行精轧，获得钢筋；步骤8：在冷床上对所述钢筋进行冷却，从而解决了现有技术中钢筋生产的成本高，无法满足钢材微观组织的细化与均匀化的技术问题，达到了钢材微观组织的细化与均匀化，成本低，可以综合利用各种控制机制和满足不同规格和成分控轧需要的技术效果。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明实施例的精神和范围。这样，倘若本发明实施例的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (20)

1.一种Nb微合金化高强钢筋，其特征在于，所述Nb微合金化高强钢筋的化学成分组成及其质量百分含量具体为：
C：0.18～0.31％，Si：0.03～0.05％，Mn：0.3～1.4％，Nb：0.015～0.030％，Al：0.02～0.20％，Cr：0.03～0.05％，S：0～0.015％，P：0～0.01％，余量为Fe和不可避免的杂质。
2.如权利要求1所述的Nb微合金化高强钢筋，其特征在于，所述高强钢筋的强度等级为400/500MPa级。
3.如权利要求1所述的Nb微合金化高强钢筋，其特征在于，所述高强钢筋的直径为10～25mm。
4.如权利要求1所述的Nb微合金化高强钢筋，其特征在于，所述高强钢筋的微观组织包括珠光体、铁素体、贝氏体以及析出组织。
5.如权利要求1所述的Nb微合金化高强钢筋，其特征在于，所述高强钢筋的伸长率为16％～17％。
6.一种Nb微合金化高强钢筋的制备方法，用于制备如权利要求1～5任一项所述的高强钢筋，其特征在于，所述方法包括：
步骤1：将钢水在转炉中冶炼后，送入精炼炉中进行精炼和合金化；
步骤2：将所述步骤1中得到的钢坯送入连铸机中进行连铸，获得连铸钢坯；
步骤3：对所述连铸钢坯进行检验，判断所述连铸钢坯是否满足预设钢坯条件，若是，则标记为合格产品；
步骤4：将合格钢坯送入加热炉中进行加热；
步骤5：按照第一预设条件设置粗轧机组的生产参数，并对步骤4得到的钢坯进行粗轧；
步骤6：按照第二预设条件设置中轧机组的生产参数，并对步骤5得到的钢坯进行中轧；
步骤7：按照第三预设条件设置精轧机组的生产参数，并对步骤6得到的钢坯进行精轧，获得钢筋；
步骤8：在冷床上对所述钢筋进行冷却。
7.如权利要求6所述的Nb微合金化高强钢筋的制备方法，其特征在于，在所述步骤2中，连铸过程中的钢水过热度为20～30℃。
8.如权利要求6所述的Nb微合金化高强钢筋的制备方法，其特征在于，在所述步骤3中，所述预设钢坯条件具体为：
所述连铸钢坯的缺陷等级小于1级。
9.如权利要求8所述的Nb微合金化高强钢筋的制备方法，其特征在于，所述连铸钢坯的缺陷类型包括疏松、缩孔和偏析，且疏松、缩孔和偏析均小于1级。
10.如权利要求6所述的Nb微合金化高强钢筋的制备方法，其特征在于，当所述连铸钢坯不满足预设钢坯条件时，则检验结束且标记为不合格产品。
11.如权利要求6所述的Nb微合金化高强钢筋的制备方法，其特征在于，在所述步骤4中，所述加热炉加热过程中的温度范围为1150～1200℃。
12.如权利要求6所述的Nb微合金化高强钢筋的制备方法，其特征在于，在所述步骤5中，所述粗轧过程中的温度范围为1000℃～1100℃。
13.如权利要求6所述的Nb微合金化高强钢筋的制备方法，其特征在于，在所述步骤6中，所述中轧过程中的温度范围为850℃～950℃。
14.如权利要求6所述的Nb微合金化高强钢筋的制备方法，其特征在于，在所述步骤7中，所述精轧过程中的温度范围为750℃～850℃。
15.如权利要求6所述的Nb微合金化高强钢筋的制备方法，其特征在于，在所述步骤8中，所述冷却过程中的温度范围为450℃～800℃。
16.如权利要求6所述的Nb微合金化高强钢筋的制备方法，其特征在于，在所述步骤5中，所述按照第一预设条件设置粗轧机组的生产参数，并对步骤4得到的钢坯进行粗轧之后，还包括：
通过曲臂剪进行第一次切头、切尾、碎断。
17.如权利要求6所述的Nb微合金化高强钢筋的制备方法，其特征在于，在所述步骤6中，所述按照第二预设条件设置中轧机组的生产参数，并对步骤5得到的钢坯进行中轧之后，还包括：
控制预水冷段的温度，实现低温精轧；
通过回转剪进行第二次切头、切尾、碎断。
18.如权利要求6所述的Nb微合金化高强钢筋的制备方法，其特征在于，在所述步骤8中，所述在冷床上对所述钢筋进行冷却，还包括：
采用倍尺剪对所述钢筋进行分段剪切；
将剪切后的钢筋送入冷床中自然冷却。
19.如权利要求18所述的Nb微合金化高强钢筋的制备方法，其特征在于，所述将剪切后的钢筋送入冷床中自然冷却之后，还包括：
采用冷剪对冷却后的钢筋进行定尺剪切；
将不满足尺寸要求的钢筋进剔除，获得满足要求的钢筋。
20.如权利要求19所述的Nb微合金化高强钢筋的制备方法，其特征在于，所述将不满足尺寸要求的钢筋进剔除之后，还包括：
对满足要求的钢筋进行计数、精整，并在打捆、称重之后，进行吊运、入库。
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