CN111618108B - 一种螺纹钢的热轧工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种螺纹钢的热轧工艺，涉及冶金领域，一种螺纹钢的热轧工艺，将钢水铸成钢坯，将所述铸坯热轧制成螺纹钢，热轧分为预热段、加热段和均热段，其中，预热段温度<800℃，加热段温度为1080‑1180℃，均热段温度为1100～1220℃；最后，对热轧后的螺纹钢进行热处理。所述热轧带肋钢筋的显微组织为铁素体组织和珠光体组织。本发明生产方法制备的热轧带肋钢筋，屈服强度、抗拉强度和延伸率优良，广泛用于桥梁和汽车箱体。

Description

一种螺纹钢的热轧工艺
技术领域
本发明涉及冶金领域，特别涉及一种螺纹钢的热轧工艺。
背景技术
在现阶段的制造工艺和技术水平下，桥梁及铁轨轻量化是解决桥梁超载荷和节能减排的重 要手段。使用高强度钢材，可以在降低自重的前提下提高产品的质量和使用寿命。目前，国 内桥梁的主要用钢为20MnSi，高强度桥梁和车体用量较少，与国外同类产品相比桥梁重量高 出15～20％。
为了降低生产成本和提高构件安全性，高强度桥梁和汽车车厢用热轧钢板开发以逐渐提 上日程，各大钢厂也陆续开展这方面的研究工作。例如，北京科技大学的赵征志等发明了一种 汽车厢体用热轧酸洗高强钢的制备方法；江苏省沙钢钢铁研究院有限公司的许振刚等发明的 高强度低合金热轧铁素体贝氏体耐候钢及其生产方法(CN101660099A)；广州珠江钢铁有限 责任公司的毛新平等发明的一种应用薄板坯连铸连轧流程生产Ti微合金化高强耐候钢板的 工艺(CN1785543A)，等。
然而，上述方法中普遍添加了Cr、Ni等昂贵的合金元素，因此热轧钢板的成本依然较高。 且部分产品采用薄板坯连铸连轧工艺，低的终轧温度(如800℃)、低的卷取温度(如320℃)和 常规冷却工艺使最终成品组织中引进贝氏体或马氏体强化，而这些成品在加工过程中的显微 组织会发生变化，致使产品的使用性能并不理想。
发明内容
针对现有技术中存在不足，本发明提供了一种螺纹钢的热轧工艺，通过轧制过程中的温 度控制，使得热轧肋钢在具有较低的合金元素的含量的同时，具有高强韧性，本发明产品用 于节省制造热轧螺纹钢的资源，降低生产成本。
本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。
一种螺纹钢的热轧工艺，将钢水铸成钢坯，将所述铸坯热轧制成螺纹钢，热轧分为预热 段、加热段和均热段，其中，预热段温度<800℃，加热段温度为1080～1180℃，均热段温度 控制在1100～1200℃；最后，对热轧后的螺纹钢进行热处理。
进一步的，所述螺纹钢的元素包括0.05～0.2wt％的碳、0.2wt％以下的硅、1.5～1.7wt％ 的锰、0.02wt％以下的磷、0.01wt％以下的硫、0.01～0.03wt％的铌、0.09～0.12wt％的钛、 其余元素为铁；所述螺纹钢的显微组织为铁素体组织和珠光体组织。
进一步的，具体包括如下步骤：
S1：将生产螺纹钢的原料投入到转炉中进行冶炼，并在精炼炉精炼后连铸成坯；同时， 使其连铸坯堆垛，并在自然的条件下冷却至常温；待冷却后，利用加热设备将该连铸坯加热 至1200-1300℃；
S2：将S1中加热后的连铸坯放入到半连续式棒材轧机中进行轧制，其加热段温度控制在 1100～1170℃，均热段温度控制在1100～1200℃；待轧制后将轧制好的棒材放在冷床上冷却至 常温；
S3：将S2中冷却后的棒材利用倍尺进行剪切，剪切时的温度小于或等于200℃，并将倍 尺剪切后的棒材定尺且平头，后放入到料斗中进行热处理；
S4：将S3中处理后的棒材放入到除磷设备中进行除磷，待棒材除磷完成后，再依次进行 成型加工、精整、质检并入库。
进一步的，所述螺纹钢的屈服强度大于700MPa，抗拉强度大于750MPa，延伸率大于20％。
进一步的，对螺纹钢热处理包括：将所述螺纹钢加热至550±20℃，并保温3～5小时；
将保温3～5小时后的螺纹钢放入水中进行水淬；
将进行水淬后的螺纹钢加热至450±30℃，并保温4～5小时；
将保温3～4小时后的螺纹钢放入水中进行水冷。
进一步的，将铸坯轧制成螺纹钢后，将所述螺纹钢放置在空气中堆冷。
本发明热轧工艺制备的螺纹钢在桥梁上应用。
有益效果：
1.本发明生产方法制备的热轧带肋钢筋，屈服强度、抗拉强度和延伸率优良，具体为热 轧带肋钢筋的屈服强度大于700MPa，抗拉强度大于750MPa，延伸率大于20％，
2.热处理过程中，先对热轧肋钢进行淬火，然后水冷，其淬火文图比现有技术中采用的 温度均高出40℃，这可以提高热轧肋钢内部铁素体的含量，进一步提高热轧肋钢的强韧性。
3.本发明实施例中，通过轧制过程中的温度控制，使得热轧肋钢在具有较低的合金元素 的含量的同时具有高强韧性，可见，该生产工艺制备热轧钢时，即使降低钢中合金元素含量， 也可以获得高强韧性的热轧钢，即采用低含量合金元素也能生产出与高含量合金元素强韧性 相同的热轧钢，这样极大节省制造高强韧性热轧肋钢的资源，降低生产成本。
4.本发明的热轧钢板的屈服强度≥700MPa，且显微组织为铁素体和珠光体组织，这可以 避免钢板在加工(如焊接)过程中显微组织的变化而导致的钢板强度的降低的缺陷，本发明的 热轧钢板可以用于屈服强度700MPa级桥梁。另外，本发明的生产方法中采用铌、钛、锰和 钼作为主要的合金化元素，避免了加入Cr、Ni等贵重元素，因此降低了热轧钢板的成本。
具体实施方式
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发 明中的具体含义。
实施例1-3均采用如下热处理方式：
对热轧带肋钢筋热处理包括：将所述热轧带肋钢加热至550±20℃，并保温3～5小时；将 保温3～5小时后的热轧带肋钢放入水中进行水淬；将进行水淬后的热轧带肋钢加热至 450±30℃，并保温4～5小时；将保温3～4小时后的热轧带肋钢放入水中进行水冷。将铸坯轧 制成热轧带肋钢后，将所述热轧带肋钢放置在空气中堆冷。
实施例1：
将生产螺纹钢的原料投入到转炉中进行冶炼，并在精炼炉精炼后连铸成坯；同时，使其 连铸坯堆垛，并在自然的条件下冷却至常温；待冷却后，利用加热设备将该连铸坯加热至 1250℃；
将加热后的连铸坯放入到半连续式棒材轧机中进行轧制，其加热段温度控制在1100～1170℃，均热段温度控制在1100～1200℃；待轧制后将轧制好的棒材放在冷床上冷却至 常温；
将冷却后的棒材利用倍尺进行剪切，剪切时的温度小于或等于200℃，并将倍尺剪切后 的棒材定尺且平头，后放入到料斗中进行热处理；
将处理后的棒材放入到除磷设备中进行除磷，待棒材除磷完成后，再依次进行成型加工、 精整、质检并入库。
一种热轧螺纹钢，热轧带肋钢筋的元素包括0.05～0.2wt％的碳、0.2wt％以下的硅、1.5～1.7 wt％的锰、0.01wt％以下的磷、0.01wt％以下的硫、0.01～0.03wt％的铌、0.09～0.12wt％的 钛、其余元素为铁；所述热轧带肋钢筋的显微组织为铁素体组织和珠光体组织。
实施例2：
将生产螺纹钢的原料投入到转炉中进行冶炼，并在精炼炉精炼后连铸成坯；同时，使其 连铸坯堆垛，并在自然的条件下冷却至常温；待冷却后，利用加热设备将该连铸坯加热至1250℃；
将加热后的连铸坯放入到半连续式棒材轧机中进行轧制，其加热段温度控制在1150～1170℃，均热段温度控制在1100～1200℃；待轧制后将轧制好的棒材放在冷床上冷却至 常温；
将冷却后的棒材利用倍尺进行剪切，剪切时的温度小于或等于200℃，并将倍尺剪切后 的棒材定尺且平头，后放入到料斗中进行热处理；
将处理后的棒材放入到除磷设备中进行除磷，待棒材除磷完成后，再依次进行成型加工、 精整、质检并入库。
一种热轧螺纹钢，热轧带肋钢筋的元素包括0.05～0.2wt％的碳、0.2wt％以下的硅、1.5～1.7 wt％的锰、0.02wt％以下的磷、0.01wt％以下的硫、0.01～0.03wt％的铌、0.09～0.12wt％的 钛、其余元素为铁；所述热轧带肋钢筋的显微组织为铁素体组织和珠光体组织。
实施例3：
将生产螺纹钢的原料投入到转炉中进行冶炼，并在精炼炉精炼后连铸成坯；同时，使其 连铸坯堆垛，并在自然的条件下冷却至常温；待冷却后，利用加热设备将该连铸坯加热至 1200-1300℃；
将加热后的连铸坯放入到半连续式棒材轧机中进行轧制，其加热段温度控制在1150～1170℃，均热段温度控制在1100～1200℃；待轧制后将轧制好的棒材放在冷床上冷却至 常温；
将冷却后的棒材利用倍尺进行剪切，剪切时的温度小于或等于200℃，并将倍尺剪切后 的棒材定尺且平头，后放入到料斗中进行热处理；
将处理后的棒材放入到除磷设备中进行除磷，待棒材除磷完成后，再依次进行成型加工、 精整、质检并入库。
一种热轧螺纹钢，热轧带肋钢筋的元素包括0.05～0.2wt％的碳、0.2wt％以下的硅、1.5～1.7 wt％的锰、0.02wt％以下的磷、0.005wt％以下的硫、0.01～0.03wt％的铌、0.09～0.12wt％的 钛、其余元素为铁；所述热轧带肋钢筋的显微组织为铁素体组织和珠光体组织。
一种螺纹钢的热轧工艺，将钢水铸成钢坯，将所述铸坯热轧制成螺纹钢，热轧分为预热 段、加热段、均热段和出炉，其中，预热段温度<800℃，加热段温度为1080-1180℃，均热 段温度为1100～1220℃；最后，对热轧后的螺纹钢进行热处理。
其中，所述螺纹钢的元素包括0.05～0.2wt％的碳、0.2wt％以下的硅、1.5～1.7wt％的锰、 0.02wt％以下的磷、0.01wt％以下的硫、0.01～0.03wt％的铌、0.09～0.12wt％的钛、其余元 素为铁；所述螺纹钢的显微组织为铁素体组织和珠光体组织。
一种螺纹钢的热轧工艺具体包括如下步骤：
S1：将生产螺纹钢的原料投入到转炉中进行冶炼，并在精炼炉精炼后连铸成坯；同时， 使其连铸坯堆垛，并在自然的条件下冷却至常温；待冷却后，利用加热设备将该连铸坯加热 至1200-1300℃；
S2：将S1中加热后的连铸坯放入到半连续式棒材轧机中进行轧制，其加热段温度控制在 1100～1170℃，均热段温度控制在1100～1200℃；待轧制后将轧制好的棒材放在冷床上冷却至 常温；
S3：将S2中冷却后的棒材利用倍尺进行剪切，剪切时的温度小于或等于200℃，并将倍 尺剪切后的棒材定尺且平头，后放入到料斗中进行热处理；
S4：将S3中处理后的棒材放入到除磷设备中进行除磷，待棒材除磷完成后，再依次进行 成型加工、精整、质检并入库。
本发明热轧工艺制备的螺纹钢在桥梁上应用。
本发明实施例中，通过轧制过程中的温度控制，使得热轧肋钢在具有较低的合金元素的 含量的同时，具有高强韧性，可见，该生产工艺制备热轧钢时，即使降低钢中合金元素含量， 也可以获得高强韧性的热轧钢，即采用低含量合金元素也能生产出与高含量合金元素强韧性 相同的热轧钢，这样极大节省制造高强韧性热轧肋钢的资源，降低生产成本。
所述热轧带肋钢筋的屈服强度大于700MPa，抗拉强度大于750MPa，延伸率大于20％。 本发明的热轧钢板的屈服强度≥700MPa，且显微组织为铁素体和珠光体组织，这可以避免钢 板在加工(如焊接)过程中显微组织的变化而导致的钢板强度的降低的缺陷，本发明的热轧钢 板可以用于屈服强度700MPa级桥梁。另外，本发明的生产方法中采用铌、钛、锰和钼作为 主要的合金化元素，避免了加入Cr、Ni等贵重元素，因此降低了热轧钢板的成本。
对热轧带肋钢筋热处理包括：将所述热轧带肋钢加热至550±20℃，并保温3～5小时；
将保温3～5小时后的热轧带肋钢放入水中进行水淬；
将进行水淬后的热轧带肋钢加热至450±30℃，并保温4～5小时；
将保温3～4小时后的热轧带肋钢放入水中进行水冷。
将铸坯轧制成热轧带肋钢后，将所述热轧带肋钢放置在空气中堆冷。
本热轧带肋钢在桥梁上应用，生产工艺生产的热轧带肋钢。
热处理过程中，先对热轧肋钢进行淬火，然后水冷，其淬火文图比现有技术中采用的温 度均高出40℃，这可以提高热轧肋钢内部铁素体的含量，进一步提高热轧肋钢的强韧性。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、 或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包 含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指 的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个 或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的， 不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下 在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (4)

1. 一种螺纹钢的热轧工艺，其特征在于，将钢水铸成钢坯，将所述钢坯热轧制成螺纹钢，热轧分为预热段、加热段和均热段，其中，预热段温度< 800℃，加热段温度为1080-1180℃，均热段温度为1100~1220℃；最后，对热轧后的螺纹钢进行热处理；对螺纹钢热处理包括：将所述螺纹钢加热至550±20℃，并保温3~5小时；将保温3~5小时后的螺纹钢放入水中进行水淬；将进行水淬后的螺纹钢加热至450±30℃，并保温4~5小时；将保温4~5小时后的螺纹钢放入水中进行水冷；所述螺纹钢的元素包括0.05~0.2 wt %的碳、0.2 wt %以下的硅、1.5~1.7 wt %的锰、0.02 wt %以下的磷、0.01 wt %以下的硫、0.01~0.03 wt %的铌、0.09~0.12 wt %的钛、其余元素为铁；所述螺纹钢的显微组织为铁素体组织和珠光体组织；所述螺纹钢的屈服强度大于700MPa，抗拉强度大于750 MPa，延伸率大于20%。
2.根据权利要求1所述的螺纹钢的热轧工艺，其特征在于，具体包括如下步骤：
S1：将生产螺纹钢的原料投入到转炉中进行冶炼，并在精炼炉精炼后连铸成坯；同时，使其连铸坯堆垛，并在自然的条件下冷却至常温；待冷却后，利用加热设备将该连铸坯加热至1200~1300℃；
S2：将S1中加热后的连铸坯放入到半连续式棒材轧机中进行轧制，其中，预热段温度<800℃，加热段温度控制在1100~1170℃，均热段温度控制在1100~1200℃；待轧制后将轧制好的棒材放在冷床上冷却至常温；
S3：将S2中冷却后的棒材利用倍尺进行剪切，剪切时的温度小于或等于200℃，并将倍尺剪切后的棒材定尺且平头，后放入到料斗中进行热处理；
S4：将S3中处理后的棒材放入到除磷设备中进行除磷，待棒材除磷完成后，再依次进行成型加工、精整、质检并入库。
3.根据权利要求1所述的螺纹钢的热轧工艺，其特征在于，将钢坯轧制成螺纹钢后，将所述螺纹钢放置在空气中堆冷。
4.由权利要求1-3任一项所述的热轧工艺生产的螺纹钢。
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