CN113122777A - 一种低碳当量Ti微合金化HRB600钢筋及生产工艺 - Google Patents

一种低碳当量Ti微合金化HRB600钢筋及生产工艺 Download PDF

Info

Publication number
CN113122777A
CN113122777A CN202110439467.6A CN202110439467A CN113122777A CN 113122777 A CN113122777 A CN 113122777A CN 202110439467 A CN202110439467 A CN 202110439467A CN 113122777 A CN113122777 A CN 113122777A
Authority
CN
China
Prior art keywords
steel
equal
less
tieff
steel bar
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202110439467.6A
Other languages
English (en)
Inventor
杜明山
张晓光
韩树春
刘光磊
姜明刚
郝彦涛
董春雷
李连发
杨璐
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tangshan Donghua Iron & Steel Enterprise Group Co ltd
Original Assignee
Tangshan Donghua Iron & Steel Enterprise Group Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tangshan Donghua Iron & Steel Enterprise Group Co ltd filed Critical Tangshan Donghua Iron & Steel Enterprise Group Co ltd
Priority to CN202110439467.6A priority Critical patent/CN113122777A/zh
Publication of CN113122777A publication Critical patent/CN113122777A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/04—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
    • C21C7/04—Removing impurities by adding a treating agent
    • C21C7/06—Deoxidising, e.g. killing
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
    • C21C7/04—Removing impurities by adding a treating agent
    • C21C7/064—Dephosphorising; Desulfurising
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/06—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of rods or wires
    • C21D8/08—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of rods or wires for concrete reinforcement
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/06—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing aluminium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/14—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing titanium or zirconium

Abstract

本发明涉及一种低碳当量Ti微合金化HRB600钢筋及生产工艺，属于冶金行业混凝土用热轧钢筋生产技术领域。技术方案是：钢的熔炼成分质量百分比为：C：0.09‑0.13%，Mn：1.00‑1.20%，S≤0.015%，P≤0.030%，Tieff：0.08‑0.12%，N≤0.0060%，AlS≥0.01%，Ca/Al：0.09‑0.12%，其余为Fe和不可避免的杂质，其中：Tieff=Titot‑3.4N，Tieff为钢中有效Ti含量，Titot为钢中Ti含量。本发明的有益效果是：采用低碳当量Ti微合金化，提高钢筋的焊接性能和钢的纯净度。由于Al脱氧和LF处理，提高钢的纯净度，钢筋综合性能优良。

Description

一种低碳当量Ti微合金化HRB600钢筋及生产工艺
技术领域
本发明涉及一种低碳当量Ti微合金化HRB600钢筋及生产工艺，属于冶金行业混凝土用热轧钢筋生产技术领域。
背景技术
GB/T1499-2018增加了HRB600牌号，由于延续了C-Mn-Si成分设计，C含量上限提到了0.28%，多数厂家钢筋碳含量按上限控制以降低合金成本。GB/T1499取消了成分范围的限制，只规定合金元素的上限值，这为采取工艺手段优化性能提供了空间，HRB400级别及以上级别多采用V、Nb、Ti微合金化工艺生产，随着用量的增加，一度导致合金价格大幅飙升，生产成本剧增。但由于对微合金的理解不够全面，微合金化作用未能达到充分的利用。相对而言，Ti-Fe合金成本低，板带产品中的应用显示Ti微合金化的特性，以及降低了生产成本的潜力，Ti微合金化工艺在热轧钢筋中的应用，引起了开发人员关注。
专利CN 110951953A公开了一种HRB500E钢筋钒氮微合金化工艺，其Ti含量为≤0.08%，由于其含有0.004~0.015%N，而Ti与N的结合能力强，将先与N结合形成TiN，由于TiN的析出温度高，尺度为微米级，起不到强化的作用，同时由于Ti消耗了N，减少了与V结合的N含量，削弱了V的强化效果。
专利CN111041369A公开的一种Nb-Ti-N微合金化热轧带肋钢筋及其生产方法，其Ti含量的范围为0.005~0.015%，N含量范围为0.0060~0.0090%，与专利CN 110951953A一样，多数Ti以TiN的形式存在，其不到强化的作用。
专利CN110042303B-一种400MPa级细晶粒热轧钢筋及其生产工艺，其Ti含量为0.005~0.03%，其技术原理是通过氧化物冶金细化奥氏体晶粒，氧化物冶金主要用于抑制焊接热影响区的晶粒粗化，同时生产工艺复杂，难于在钢筋生产中应用。
专利CN110846568A公开的一种400MPa级直条钢筋及其生产方法，其成分中Ti含量为0.01~0.03%，由于其含Ti量较低，Ti的强化作用有限，同时由于含有V元素，Ti消耗N降低V的强化效果，整体降低了微合金元素的强化效果。
201410622353.5公开了一种屈服强度大于600MPa钢筋的生产技术，碳含量0.29~0.45%，同时含有Nb、V、Ti，与前面介绍的专利一样，微合金元素作用得不到充分发挥，且含碳量太高，焊接难度大。
综上所述，钢筋生产中微合金化存在的问题是：钢筋冶炼通常采用Si脱氧，微合金元素的收得率低，尤其是Ti容易氧化，铝脱氧方坯连铸水口堵塞，难于批量生产；碳含量通常按上限控制，且钢筋加热温度低，加热时间短，微合金元素不能充分固溶，Nb强化的主要机制为细晶强化，而现有热连轧生产线终轧温度高，棒材生产线不能实现非再结晶轧制，Nb主要起到析出强化的作用，利用率不高。
发明内容
本发明的目的是提供一种低碳当量Ti微合金化HRB600钢筋及生产工艺，采用低碳当量Ti微合金化，提高钢筋的焊接性能和钢的纯净度，解决背景技术中存在的问题。
本发明的技术方案是：
一种低碳当量Ti微合金化HRB600钢筋，钢的熔炼成分质量百分比为：C：0.09-0.13%，Mn：1.00-1.20%，S≤0.015%，P≤0.030%，Tieff：0.08-0.12%，N≤0.0060%，AlS≥0.01%，Ca/Al：0.09-0.12%，其余为Fe和不可避免的杂质，其中：Tieff=Titot-3.4N，Tieff为钢中有效Ti含量， Titot为钢中Ti含量。
一种低碳当量Ti微合金化HRB600钢筋的生产工艺，包含转炉冶炼、LF炉精炼、连铸和轧制，钢的化学成分质量百分比为：C：0.09-0.13%，Mn：1.00-1.20%，S≤0.015%，P≤0.030%，Tieff：0.08-0.12%，N≤0.0060%，AlS≥0.01%，Ca/Al：0.09-0.12%，其余为Fe和不可避免的杂质，其中：Tieff=Titot-3.4N，Tieff为钢中有效Ti含量， Titot为钢中Ti含量；按照以下工艺进行控制：
（1）转炉冶炼：转炉终点成分质量百分比：C：0.03-0.06%，P≤0.020%，S≤0.020%，出钢至1/4-1/3，加入高碳锰铁、铝脱氧；
（2）LF炉精炼、连铸：LF加铝线脱氧，酸溶铝控制在0.01-0.03%，喂钙线，钙铝比控制在0.09-0.12%，软吹5-8分钟；
（3）轧制：铸坯加热温度1180-1250℃，保温时间20-80分钟；铸坯开轧温度1100-1180℃，终止温度1050-1150℃；轧后穿水冷却，钢筋返红温度850-900℃，冷床上650-600℃温度范围的冷却速度小于1℃/每秒。
所述步骤（2）LF炉精炼、连铸：使用Al粉、Si-Ca合金造还原渣。
本发明的有益效果是：降低了钢的碳含量，使TiC在铸坯加热过程中充分固溶，改变了冶炼工艺流程，用Al脱氧保证Ti的吸收率，采用LF脱硫和成分微调，避免形成CaS，使Ca起到Al2O3变性的作用，促进夹杂物上浮，避免水口堵塞，轧制采用传统轧制工艺，冷却过程保证650至600℃缓冷，保证TiC的充分析出。由于碳含量降低，钢筋的焊接性能好，同时Al脱氧和LF处理，提高钢的纯净度，钢筋综合性能优良。
具体实施方式
以下通过实例对本发明作进一步说明。
一种低碳当量Ti微合金化HRB600钢筋，钢的熔炼成分质量百分比为：C：0.09-0.13%，Mn：1.00-1.20%，S≤0.015%，P≤0.030%，Tieff：0.08-0.12%，N≤0.0060%，AlS≥0.01%，Ca/Al：0.09-0.12%，其余为Fe和不可避免的杂质，其中：Tieff=Titot-3.4N，Tieff为钢中有效Ti含量， Titot为钢中Ti含量。
在本实施例中，一种低碳当量Ti微合金化HRB600钢筋，其包含的化学成分及各个化学成分的质量分数见表1。
表1化学成分
Figure DEST_PATH_IMAGE002
生产工艺如下：
实施例1：
（1）：转炉冶炼
终点成分质量百分比：C：0.04%，P：0.015%，S：0.015%，出钢至1/4-1/3，加入高碳锰铁、铝脱氧；
（2）LF精炼及连铸
LF使用Al粉、Si-Ca合金造还原渣，渣中FeO+MnO：1.5%，软吹6分钟；连铸使用专用保护渣，拉速2.0m/min，过程增氮＜3ppm；
（3）轧制
铸坯加热铸坯加热温度1180℃，保温时间30分钟;
铸坯开轧温度1100℃，终轧温度1070℃，钢筋直径36mm；
钢筋穿水后返红温度870℃，冷床上650℃降至600℃需要时间为61秒。
钢筋的力学性能见表2。
实施例2：
（1）：转炉冶炼
终点成分质量百分比：C:0.05%，P0.017%，S0.013%，出钢至1/4-1/3，加入高碳锰铁、铝脱氧；
（2）LF精炼及连铸
LF工序使用Al粉、Si-Ca合金造还原渣，渣中FeO+MnO：1.3%，软吹7分钟；连铸使用专用保护渣，拉速2.6m/min，过程增氮＜3ppm；
（3）轧制
铸坯加热铸坯加热温度1200℃，保温时间40分钟;
铸坯开轧温度1130℃，终轧温度1080℃，钢筋直径20mm；
钢筋穿水后返红温度880℃，冷床上650℃降至600℃需要时间为59秒。；
钢筋的力学性能见表2。
实施例3：
（1）转炉冶炼
终点成分质量百分比：C:0.06%，P:0.022%，S:0.018%。，出钢至1/4-1/3，加入高碳锰铁、铝脱氧；
（2）LF精炼及连铸
LF使用Al粉、Si-Ca合金造还原渣，渣中FeO+MnO：0.9%，软吹8分钟；
连铸使用专用保护渣，拉速2.5m/min，过程增氮＜3ppm；
（3）轧制
铸坯加热温度1230℃，保温时间35分钟；
铸坯开轧温度1150℃，终轧温度1120℃，钢筋直径12mm；
钢筋穿水后返红温度850℃，冷床上650℃降至600℃需要时间为53秒。
钢筋的力学性能见表2。
表2 钢筋力学性能
Figure DEST_PATH_IMAGE004

Claims (3)

1.一种低碳当量Ti微合金化HRB600钢筋，其特征在于：钢的熔炼成分质量百分比为：C：0.09-0.13%，Mn：1.00-1.20%，S≤0.015%，P≤0.030%，Tieff：0.08-0.12%，N≤0.0060%，AlS≥0.01%，Ca/Al：0.09-0.12%，其余为Fe和不可避免的杂质，其中：Tieff=Titot-3.4N，Tieff为钢中有效Ti含量， Titot为钢中Ti含量。
2.一种低碳当量Ti微合金化HRB600钢筋的生产工艺，包含转炉冶炼、LF炉精炼、连铸和轧制，其特征在于：钢的化学成分质量百分比为：C：0.09-0.13%，Mn：1.00-1.20%，S≤0.015%，P≤0.030%，Tieff：0.08-0.12%，N≤0.0060%，AlS≥0.01%，Ca/Al：0.09-0.12%，其余为Fe和不可避免的杂质，其中：Tieff=Titot-3.4N，Tieff为钢中有效Ti含量， Titot为钢中Ti含量；按照以下工艺进行控制：
（1）转炉冶炼：转炉终点成分质量百分比：C：0.03-0.06%，P≤0.020%，S≤0.020%，出钢至1/4-1/3，加入高碳锰铁、铝脱氧；
（2）LF炉精炼、连铸：LF加铝线脱氧，酸溶铝控制在0.01-0.03%，喂钙线，钙铝比控制在0.09-0.12%，软吹5-8分钟；
（3）轧制：铸坯加热温度1180-1250℃，保温时间20-80分钟；铸坯开轧温度1100-1180℃，终止温度1050-1150℃；轧后穿水冷却，钢筋返红温度850-900℃，冷床上650-600℃温度范围的冷却速度小于1℃/每秒。
3.根据权利要求2所述一种低碳当量Ti微合金化HRB600钢筋生产工艺，其特征在于：所述步骤（2）LF炉精炼、连铸：使用Al粉、Si-Ca合金造还原渣。
CN202110439467.6A 2021-04-23 2021-04-23 一种低碳当量Ti微合金化HRB600钢筋及生产工艺 Pending CN113122777A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110439467.6A CN113122777A (zh) 2021-04-23 2021-04-23 一种低碳当量Ti微合金化HRB600钢筋及生产工艺

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110439467.6A CN113122777A (zh) 2021-04-23 2021-04-23 一种低碳当量Ti微合金化HRB600钢筋及生产工艺

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113122777A true CN113122777A (zh) 2021-07-16

Family

ID=76779582

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110439467.6A Pending CN113122777A (zh) 2021-04-23 2021-04-23 一种低碳当量Ti微合金化HRB600钢筋及生产工艺

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113122777A (zh)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101186994A (zh) * 2007-10-15 2008-05-28 莱芜钢铁集团有限公司 一种微合金化油气输送无缝管线用钢及其制造方法
CN102703812A (zh) * 2012-06-27 2012-10-03 攀枝花钢城集团有限公司 钛微合金化500MPa级高强度钢筋及其生产方法
CN103898407A (zh) * 2014-04-09 2014-07-02 武汉钢铁(集团)公司 600MPa热轧带肋钢筋及其制备方法
CN103952625A (zh) * 2014-05-14 2014-07-30 马鞍山市安工大工业技术研究院有限公司 一种控轧控冷低温钢筋及其制备方法
WO2020206742A1 (zh) * 2019-04-09 2020-10-15 东北大学 一种400MPa级细晶粒热轧钢筋及其生产工艺
WO2020206744A1 (zh) * 2019-04-09 2020-10-15 东北大学 一种焊接性良好的高强度螺纹钢筋及其制造方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101186994A (zh) * 2007-10-15 2008-05-28 莱芜钢铁集团有限公司 一种微合金化油气输送无缝管线用钢及其制造方法
CN102703812A (zh) * 2012-06-27 2012-10-03 攀枝花钢城集团有限公司 钛微合金化500MPa级高强度钢筋及其生产方法
CN103898407A (zh) * 2014-04-09 2014-07-02 武汉钢铁(集团)公司 600MPa热轧带肋钢筋及其制备方法
CN103952625A (zh) * 2014-05-14 2014-07-30 马鞍山市安工大工业技术研究院有限公司 一种控轧控冷低温钢筋及其制备方法
WO2020206742A1 (zh) * 2019-04-09 2020-10-15 东北大学 一种400MPa级细晶粒热轧钢筋及其生产工艺
WO2020206744A1 (zh) * 2019-04-09 2020-10-15 东北大学 一种焊接性良好的高强度螺纹钢筋及其制造方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110229992B (zh) 一种钛微合金化低成本q355b钢板的冶炼生产方法
CN104726641A (zh) 氮化钛硅包芯线
CN111455278A (zh) 低温韧性优异的800MPa级冷成型用厚规格热轧高强钢板卷及其制造方法
CN109161671B (zh) 一种大线能量焊接用高强度eh36钢板及其制造方法
CN110144522B (zh) 一种氧化物细晶型螺纹钢筋及其生产工艺
CN109972035B (zh) 一种800MPa级热轧螺纹钢筋及生产方法
CN111187980B (zh) 一种稀土微合金化高强度建筑钢筋及其生产方法
CN109706404B (zh) 一种含钛碳素钢及其生产方法
CN111172459A (zh) 一种hrb600e钒钛微合金化高强抗震热轧钢筋
CN110438413B (zh) 一种含钒钢筋的生产工艺
CN110284053B (zh) 一种高p高强韧性高耐候性热连轧钢及其制造方法
CN108677084B (zh) 一种低夹杂洁净钢的生产方法
CN112011738B (zh) 一种低成本复合稀土结构钢及其生产方法
CN112322978A (zh) 一种Ti微合金化在400MPa级钢筋生产中的应用工艺
CN111500920A (zh) 一种hrb600高强抗震螺纹钢及其生产方法
CN111549271A (zh) 一种转炉钛微合金化细化晶粒的生产工艺
CN109881121B (zh) 一种耐氯离子腐蚀的高强度抗震钢筋及其生产方法和用途
CN113528976B (zh) 一种非调质无表面裂纹棒材及其制备方法
CN104233096A (zh) 降低合金成本生产400MPa级热轧带肋钢筋的方法
CN115354229B (zh) 一种曲轴用非调质钢及其加工工艺
CN111893382A (zh) 一种食品用链条不锈钢及其制备方法
CN114293093B (zh) 一种600MPa级钒钛微合金化热轧钢筋及其生产方法
CN108315645B (zh) 一种耐磨钢及其生产工艺
CN113122777A (zh) 一种低碳当量Ti微合金化HRB600钢筋及生产工艺
CN112458368A (zh) 一种稀土-钛微合金化高强度中厚板及其制造方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20210716