CN113265593A - 同圈屈服强度波动差较小的hrb400e盘条螺纹钢筋 - Google Patents
同圈屈服强度波动差较小的hrb400e盘条螺纹钢筋 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种同圈屈服强度波动差较小的HRB400E盘条螺纹钢筋。所述同圈屈服强度波动差较小的HRB400E盘条螺纹钢筋成分为:C:0.19~0.25wt%,Si:0.60~0.75wt%,Mn:1.10~1.25wt%,P:≤0.040wt%,S≤0.035wt%,V:0.008~0.020wt%,Cr:≤0.10wt%。本发明使得同圈强度屈服波动控制在40MPa以内。
Description
本发明是:申请号为:2020103065501,申请日为:2020-4-17,发明名称为:HRB400E盘条螺纹钢筋同圈屈服强度波动的控制方法及HRB400E盘条螺纹钢筋,的分案申请。
技术领域
本发明涉及冶金领域,具体涉及一种HRB400E盘条螺纹钢筋同圈屈服强度波动的控制方法及同圈屈服强度波动差较小的HRB400E盘条螺纹钢筋,尤其是一种对Φ6~12mm规格HRB400E盘条螺纹钢筋(以下简称HRB400E盘条)同圈屈服强度波动的控制方法及同圈屈服强度波动差较小的HRB400E盘条螺纹钢筋。
背景技术
HRB400E盘条螺纹钢筋由高速线材生产线生产,吐丝后在斯太尔摩辊道上向后运输,并通过调整斯太尔摩辊道的佳灵装置、风机开启、辊道速度来控制盘条的轧后冷却强度及均匀性。但由于吐丝后斯太尔摩辊道上的盘条存在搭接点与非搭接点,不可避免的存在冷却不均,斯太尔摩辊道冷却强度越大、冷却不均越明显,造成盘条屈服强度波动过大,可超过80MPa。
综上所述,现有技术中存在以下问题:HRB400E盘条螺纹钢筋同圈屈服强度波动较大。
发明内容
本发明提供一种HRB400E盘条螺纹钢筋同圈屈服强度波动的控制方法、及同圈屈服强度波动差较小的HRB400E盘条螺纹钢筋,以解决HRB400E盘条螺纹钢筋同圈屈服强度波动较大的问题。
为此,本发明提出一种HRB400E盘条螺纹钢筋同圈屈服强度波动的控制方法,所述HRB400E盘条螺纹钢筋同圈屈服强度波动的控制方法包括:
步骤A:冶炼阶段的成分控制,步骤A包括:控制高淬透性元素Mn、Cr含量;提高Si含量,加入V元素与钢水中的N结合;HRB400E盘条螺纹钢筋成分为,以重量百分比计算:C:0.19~0.25wt%,Si:0.60~0.75wt%,Mn:1.10~1.25wt%,P:≤0.040wt%,S≤0.035wt%,V:0.008~0.020wt%,Cr:≤0.10wt%
步骤B:冶炼后,在精轧前使用控冷设备,控制入精轧温度;
步骤C:精轧后,使用控冷设备降低吐丝温度,吐丝温度控制在765~865℃。
进一步的,步骤C中,入精轧温度控制为880~900℃。
进一步的,步骤A中,HRB400E盘条螺纹钢筋成分为,以重量百分比计算:C:0.22wt%,Si:0.68wt%,Mn:1.15wt%,P:0.025wt%,S:0.022wt%,V:0.010wt%,Cr:0.04wt%。
进一步的,步骤A中,HRB400E盘条螺纹钢筋成分为,以重量百分比计算:C:0.22wt%,Si:0.65wt%,Mn:1.20wt%,P:0.030wt%,S:0.020wt%,V:0.012wt%,Cr:0.08wt%。
进一步的,步骤A中,HRB400E盘条螺纹钢筋成分为,以重量百分比计算:C:0.24wt%,Si:0.67wt%,Mn:1.18wt%,P:0.020wt%,S:0.019wt%,V:0.015wt%,Cr:0.05wt%。
进一步的,步骤A中,HRB400E盘条螺纹钢筋成分为,以重量百分比计算:C:0.21wt%,Si:0.61wt%,Mn:1.15wt%,P:0.027wt%,S:0.020wt%,V:0.011wt%,Cr:0.09wt%。
进一步的,步骤B中,对于规格为φ6mm的HRB400E盘条螺纹钢筋,吐丝温度控制为850±15℃。
进一步的,步骤B中,对于规格为φ12mm的HRB400E盘条螺纹钢筋,吐丝温度控制为780±15℃。
本发明还提出一种同圈屈服强度波动差较小的HRB400E盘条螺纹钢筋,所述HRB400E盘条螺纹钢筋成分为,以重量百分比计算:C:0.19~0.25wt%,Si:0.60~0.75wt%,Mn:1.10~1.25wt%,P:≤0.040wt%,S≤0.035wt%,V:0.008~0.020wt%,Cr:≤0.10wt%,所述HRB400E盘条螺纹钢筋同圈屈服强度波动控制在40MPa以内。
进一步的,所述同圈屈服强度波动差较小的HRB400E盘条螺纹钢筋,HRB400E盘条螺纹钢筋成分为,以重量百分比计算:C:0.21wt%,Si:0.61wt%,Mn:1.15wt%,P:0.027wt%,S:0.020wt%,V:0.011wt%,Cr:0.09wt%。
进一步的,所述同圈屈服强度波动差较小的HRB400E盘条螺纹钢筋,HRB400E盘条螺纹钢筋成分为,以重量百分比计算:C:0.22wt%,Si:0.68wt%,Mn:1.15wt%,P:0.025wt%,S:0.022wt%,V:0.010wt%,Cr:0.04wt%。
进一步的,所述同圈屈服强度波动差较小的HRB400E盘条螺纹钢筋,HRB400E盘条螺纹钢筋成分为,以重量百分比计算:C:0.22wt%,Si:0.65wt%,Mn:1.20wt%,P:0.030wt%,S:0.020wt%,V:0.012wt%,Cr:0.08wt%。
进一步的,所述同圈屈服强度波动差较小的HRB400E盘条螺纹钢筋,HRB400E盘条螺纹钢筋成分为,以重量百分比计算:C:0.24wt%,Si:0.67wt%,Mn:1.18wt%,P:0.020wt%,S:0.019wt%,V:0.015wt%,Cr:0.05wt%。
本发明的原理是:(1)成分设计上减少钢中的强淬透性元素Mn、Cr,降低斯太尔摩辊道风冷时的不均匀性,强度提升则通过提高Si含量并加入V元素与钢水中的N结合来提供;(2)在精轧前使用控冷设备,控制较低的入精轧温度,可得到较低的终轧温度;(3)低的吐丝温度,与高吐丝温度相比,盘条在低温区传热效率低,温降速度慢,可降低斯太尔摩辊道风冷时的不均匀性。如此就能有效控制盘条同圈屈服强度波动。
本发明“HRB400E盘条螺纹钢筋同圈强度波动的控制方法”,其工艺路线为:高炉铁水冶炼→铁水脱硫预处理→转炉钢水冶炼→方坯连铸→高速线轧制→吐丝→检验包装入库;其中,各阶段的工艺特点为:
转炉钢水冶炼:入炉铁水要求S≤0.040Wt%;冶炼过程采用全程底吹氩气,吹炼后期加大气体流量,加强熔池搅拌;转炉终点控制C≤0.15Wt%,P≤0.037Wt%;
方坯连铸:采用钢包下渣检测控制,中间包浇注温度为1525~1545℃,中间包使用普通覆盖剂,使用普通方坯保护渣,铸坯单流拉速为2.5~3.2m/min。
高速线材轧制:控制铸坯加热温度为1050~1170℃,钢坯加热时间80~120分钟,开轧温度950~1000℃,采用28架高速无扭单线轧制,精轧前、后均使用控冷设备,进精轧温度控制为880~900℃。
基于上述原理,本发明“HRB400E盘条螺纹钢筋同圈强度波动的控制方法”,具体技术措施包括:
1、合理的成分:
(1)锰含量。锰在钢中溶于铁素体和渗碳体中,起固溶强化作用,提高过冷奥氏体的稳定性,提高淬透性。过高的Mn含量会使盘条搭接点与非搭接点的冷却不均加大。
(2)Cr含量。Cr在奥氏体中的扩散速度比较小,加之能阻碍碳的扩散,因而可提高奥氏体的稳定性,使C曲线右移,降低临界冷却速度,提高淬透性,加剧盘条搭接点与非搭接点的冷却不均现象。
根据上述钢中各成分对盘条冷却不均的影响适当降低钢中的Mn含量,控制废钢中带来的Cr;提高Si含量,加入V元素与钢水中的N结合,来弥补Mn含量降低带来的强度损失,如表1。
表1钒微合金化HRB400E成分(wt%)
2、低进精轧温度。高速线材轧制的精轧过程升温较多,在精轧前安装控冷设备,控制入精轧温度,可降低终轧温度,减少终轧后至吐丝前的控冷强度,减少盘条通过控冷设备时的阻力、增强生产稳定性。因此,进精轧温度设定为880~900℃。
3、低吐丝温度。终轧后使用控冷设备降低吐丝温度,可将轧制变形过程中积累了大量能量的硬化奥氏体状态保持到奥氏体未再结晶区,为后续相变过程中的形核和晶粒细化提供条件,达到晶粒细化的目的。且与高吐丝温度相比,盘条在低温区传热效率低,温降速度慢,可降低斯太尔摩辊道风冷时的不均匀性,降低盘条同圈屈服强度波动。Φ6~12mm规格的吐丝温度及风机开启如表2。
本发明的有益效果是:本发明可将Φ6~12mm规格HRB400E盘条螺纹钢筋同圈强度屈服波动控制在40MPa以内。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现说明本发明。
1、本发明首先进行合理的成分设计:控制高淬透性元素Mn、Cr含量;提高Si含量,加入V元素与钢水中的N结合,来弥补Mn含量降低带来的强度损失。表2是本发明各实施例钢的成分(按重量百分比计)。如表2所示,本发明的成分控制如下
表2:产品化学成分(wt%)
实例 | C | Si | Mn | P | S | V | Cr |
实例1 | 0.22 | 0.68 | 1.15 | 0.025 | 0.022 | 0.010 | 0.04 |
实例2 | 0.22 | 0.65 | 1.20 | 0.030 | 0.020 | 0.012 | 0.08 |
实例3 | 0.24 | 0.67 | 1.18 | 0.020 | 0.019 | 0.015 | 0.05 |
实例4 | 0.21 | 0.61 | 1.15 | 0.027 | 0.020 | 0.011 | 0.09 |
2、其于合理成分设计下控制低入精轧温度:880~900℃;
3、低吐丝温度:765~865℃,具体参数详见表3
表3Φ6~12mm规格的HRB400E盘条螺纹钢筋吐丝温度及风机开启参数表
规格 | 吐丝温度 | 风机开启 |
φ6螺 | 850±15℃ | 开1~2号风机 |
Φ8螺 | 800±15℃ | 开1~3号风机 |
Φ10螺 | 780±15℃ | 开1~5号风机 |
Φ12螺 | 780±15℃ | 开1~6号风机 |
4、力学性能,见表4
表4:各实施例具体的工艺参数与力学性能
本发明可将Φ6~12mm规格HRB400E盘条螺纹钢筋同圈屈服强度波动控制在40MPa以内。
以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式,并非用以限定本发明的范围。为本发明的各组成部分在不冲突的条件下可以相互组合,任何本领域的技术人员,在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改,均应属于本发明保护的范围。
Claims (8)
1.一种同圈屈服强度波动差较小的HRB400E盘条螺纹钢筋,其特征在于,所述HRB400E盘条螺纹钢筋成分为,以重量百分比计算:C:0.19~0.25wt%,Si:0.60~0.75wt%,Mn:1.10~1.25wt%,P:≤0.040wt%,S≤0.035wt%,V:0.008~0.020wt%,Cr:≤0.10wt%,所述HRB400E盘条螺纹钢筋同圈屈服强度波动控制在40MPa以内。
所述同圈屈服强度波动差较小的HRB400E盘条螺纹钢筋采用HRB400E盘条螺纹钢筋同圈屈服强度波动的控制方法包括:
步骤A:冶炼阶段的成分控制,步骤A包括:控制高淬透性元素Mn、Cr含量;提高Si含量,加入V元素与钢水中的N结合;HRB400E盘条螺纹钢筋成分为,以重量百分比计算:C:0.19~0.25wt%,Si:0.60~0.75wt%,Mn:1.10~1.25wt%,P:≤0.040wt%,S≤0.035wt%,V:0.008~0.020wt%,Cr:≤0.10wt%
步骤B:冶炼后,在精轧前使用控冷设备,控制入精轧温度;
步骤C:精轧后,使用控冷设备降低吐丝温度,吐丝温度控制在765~865℃。
2.如权利要求1所述的同圈屈服强度波动差较小的HRB400E盘条螺纹钢筋,其特征在于,HRB400E盘条螺纹钢筋成分为,以重量百分比计算:C:0.21wt%,Si:0.61wt%,Mn:1.15wt%,P:0.027wt%,S:0.020wt%,V:0.011wt%,Cr:0.09wt%。
3.如权利要求1所述的同圈屈服强度波动差较小的HRB400E盘条螺纹钢筋,其特征在于,HRB400E盘条螺纹钢筋成分为,以重量百分比计算:C:0.22wt%,Si:0.68wt%,Mn:1.15wt%,P:0.025wt%,S:0.022wt%,V:0.010wt%,Cr:0.04wt%。
4.如权利要求1所述的同圈屈服强度波动差较小的HRB400E盘条螺纹钢筋,其特征在于,HRB400E盘条螺纹钢筋成分为,以重量百分比计算:C:0.22wt%,Si:0.65wt%,Mn:1.20wt%,P:0.030wt%,S:0.020wt%,V:0.012wt%,Cr:0.08wt%。
5.如权利要求1所述的同圈屈服强度波动差较小的HRB400E盘条螺纹钢筋,其特征在于,HRB400E盘条螺纹钢筋成分为,以重量百分比计算:C:0.24wt%,Si:0.67wt%,Mn:1.18wt%,P:0.020wt%,S:0.019wt%,V:0.015wt%,Cr:0.05wt%。
6.如权利要求1所述的同圈屈服强度波动差较小的HRB400E盘条螺纹钢筋,其特征在于,入精轧温度控制为891℃。
7.如权利要求1所述的同圈屈服强度波动差较小的HRB400E盘条螺纹钢筋,其特征在于,HRB400E盘条螺纹钢筋规格为φ12mm。
8.如权利要求7所述的同圈屈服强度波动差较小的HRB400E盘条螺纹钢筋,其特征在于,吐丝温度控制在780±15℃。
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