CN113385533A - 一种绿色小规格hrb500e钢筋控轧控冷生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种绿色小规格HRB500E钢筋控轧控冷生产方法,所述方法包括加热、轧制和冷却工序;所述加热工序中,均热温度为1090‑1150℃;所述轧制工序的开轧温度为970‑1030℃,进精轧温度为900‑980℃;所述冷却工序的上冷床温度为900‑980℃;当开轧温度为970‑1030℃时,轧制坯经连续轧制成中间产品,然后经水冷却,控制进精轧温度900‑980℃,再经过水冷,控制上冷床温度为900‑980℃;所述热轧带肋钢筋的显微组织主要为铁素体+珠光体,不存在淬硬层,屈服强度在520Mpa以上,强屈比达到要求的1.25标准值,时效后可以超过1.27,有足够余量。
Description
技术领域
本发明涉及一种热轧带肋钢筋的生产方法,特别涉及一种绿色小规格HRB500E钢筋控轧控冷生产方法,属于热轧带肋钢筋生产方法技术领域。
背景技术
热轧带肋钢筋HRB500E要求屈服强度在500Mpa以上,同时要求强屈比不低于1.25;由于2018年新国标《钢筋混凝土用钢第2部分:热轧带肋钢筋》对于螺纹钢HRB500E的金相组织进行了严格要求,边部与心部硬度差也不允许差别太大;因此,为了达到强度标准,大部分螺纹钢生产企业采用热轧工艺,通过添加高锰、高硅以添加及较大含量昂贵的V、Nb、Ti等合金元素来提高钢筋强度,此类生产方式生产成本高,因此,较难适应市场和企业自身发展需求;降低了企业效益的同时,过度占用了社会合金资源;为此,新国标条件下如何通过优化钢筋合金成分达到节约资源的目的,同时通过改进控制工艺保证产品性能达标是行业亟待解决的关键问题;轧钢控轧控冷工艺作为钢铁发展战略方向,对于提升材料的综合性能具有重要意义;然而,如何能够在获得要求力学性能的同时,又可以实现低成本生产是企业生产需要解决的技术问题。
发明内容
为解决上述问题,本发明提出了一种绿色小规格HRB500E钢筋控轧控冷生产方法,通过采用合理的初轧温度、精轧与上冷床温度,实现低合金成分结构,满足热轧带肋钢筋组织性能要求,节约社会贵金属资源。
本发明的绿色小规格HRB500E钢筋控轧控冷生产方法,包括加热、轧制、冷却工序;所述加热工序中,均热温度为1090-1150℃;所述轧制工序的开轧温度为970-1030℃,进精轧温度为900-980℃;所述冷却工序的上冷床温度为900-980℃;当开轧温度为970-1030℃时,轧制坯经连续轧制成中间产品,然后经水冷却,控制进精轧温度900-980℃,再经过水冷,控制上冷床温度为900-980℃;所述热轧带肋钢筋的主要合金元素含量(wt%)为C 0.21-0.25,Si 0.60-0.80,Mn 1.30-1.60,S≤0.045,P≤0.045,V 0.040-0.060,其余为Fe元素;轧制坯在中轧后,中间产品在辊道上做回环运动,然后到达精轧机组,再进行连续轧制,所述热轧带肋钢筋的显微组织主要为铁素体+珠光体,不存在淬硬层,屈服强度在520Mpa以上,强屈比达到要求的1.25标准值,时效后可以超过1.27,有足够余量。
其中,影响热轧带肋钢筋HRB500E力学性能的有两方面,与化学成分结构和轧制冷却工艺有关;常用合金元素C、Si、Mn、V含量增加,均可不同程度提高钢材的屈服强度与抗拉强度;这是由于合金元素在钢中发挥了固溶强化、沉淀强化等作用;还可以促进奥氏体向珠光体相变,使钢材珠光体比例增加,从而屈服强度与抗拉强度升高;另外,控制轧制过程,采用不同的变形温度与冷却方式,也可以产生不同的金相组织与晶粒尺寸,最终影响屈服强度与抗拉强度。轧制温度越低,晶粒变形程度越大,再结晶形成的晶粒尺寸也越细小,材料强度越高。采用快速冷却技术,可以有效防止晶粒长大,避免了强度过度降低;但冷却速度过快,超过马氏体形成速率后,钢材就出现了淬硬组织,热轧钢筋形成闭合圈则不满足国标要求;因此,需要对轧后冷却速率进行合理控制,既要保证冷却效果又不能冷却过快;对于HRB500E而言,强屈比偏低是行业存在普遍问题;本申请通过合金元素与轧制工艺相互匹配,能够保证屈服强度与抗拉强度达到合理范围。
与现有技术相比,本发明的绿色小规格HRB500E钢筋控轧控冷生产方法具有如下有益效果:
本发明充分发挥控轧控冷工艺优势,通过较低的初轧温度,结合过程水冷与精轧温度控制,细化了晶粒尺寸,低温上冷床温度则有利于保持细晶优势;从而在低合金成分结构条件下,仍可获得国标要求的金相组织与力学性能,大幅度减少了贵金属消耗,另外,该HRB500E生产方法需要的初轧与上冷床温度与HRB400E接近,实际组织生产时,钢坯装炉不需要等待温度调整,提高了生产效率;成品钢材表层无淬硬层,组织不但为铁素体+珠光体,而且组织均匀性较好,采用该生产方法,可以完全适合大批量稳定生产HRB500E热轧带肋钢筋。
附图说明
图1为本发明的HRB500E热轧盘条的边部金相组织图(200倍)。
图2为本发明的HRB500E热轧盘条的心部金相组织图(200倍)。
具体实施方式
实施例1:
本发明的绿色小规格HRB500E钢筋控轧控冷生产方法,包括加热、轧制、冷却工序;所述加热工序中,均热温度为1090-1150℃;所述轧制工序的开轧温度为970-1030℃,进精轧温度为900-980℃;所述冷却工序的上冷床温度为900-980℃;当开轧温度为970-1030℃时,轧制坯经连续轧制成中间产品,然后经水冷却,控制进精轧温度900-980℃,再经过水冷,控制上冷床温度为900-980℃;所述热轧带肋钢筋的主要合金元素含量(wt%)为C 0.21-0.25,Si 0.60-0.80,Mn 1.30-1.60,S≤0.045,P≤0.045,V 0.040-0.060,其余为Fe元素;轧制坯在中轧后,中间产品在辊道上做回环运动,然后到达精轧机组,再进行连续轧制,所述热轧带肋钢筋的显微组织主要为铁素体+珠光体,不存在淬硬层,屈服强度在520Mpa以上,强屈比达到要求的1.25标准值,时效后可以超过1.27,有足够余量。
其中,实施例中的钢坯,主要合金元素含量(wt%)为C 0.21-0.25,Si 0.60-0.80,Mn 1.30-1.60,S≤0.035,P≤0.035,V 0.040-0.060,其余为Fe元素;均热温度为1090~1150℃;所述轧制工序的开轧温度为970~1030℃,进精轧温度为900~980℃;所述冷却工序的上冷床温度为900-980℃;钢筋入冷床后自然冷却,然后剪切、打捆、入库。
实施例2:
本发明的绿色小规格HRB500E钢筋控轧控冷生产方法,通过对合金元素进行多个实施例配比测试,并对配比进行编号,同时对工艺参数与拉伸性能进行配比测试,并对配比进行编号,其如表1和表2所示,经过测试,其完全符合2018年新国标《钢筋混凝土用钢 第2部分:热轧带肋钢筋》对于螺纹钢HRB500E的金相组织进行了严格要求。
表1 合金元素结构情况
表2 工艺参数与拉伸性能统计情况
如图1和图2所示,其根据表1实例编号1和表2实例编号1参数进行生产,生产后对钢筋进行检测,检测结果包括边部金相组织图和心部金相组织图;其满足目标金相组织要求。
上述实施例,仅是本发明的较佳实施方式,故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰,均包括于本发明专利申请范围内。
Claims (2)
1.一种绿色小规格HRB500E钢筋控轧控冷生产方法,所述方法包括加热、轧制和冷却工序;其特征在于,所述加热工序中,均热温度为1090-1150℃;所述轧制工序的开轧温度为970-1030℃,进精轧温度为900-980℃;所述冷却工序的上冷床温度为900-980℃;当开轧温度为970-1030℃时,轧制坯经连续轧制成中间产品,然后经水冷却,控制进精轧温度900-980℃,再经过水冷,控制上冷床温度为900-980℃;轧制坯在中轧后,中间产品在辊道上做回环运动,然后到达精轧机组,再进行连续轧制;所述钢筋的合金元素含量(wt%)为C 0.21-0.25,Si 0.60-0.80,Mn 1.30-1.60,S≤0.045,P≤0.045,V 0.040-0.060,其余为Fe元素。
2.根据权利要求1所述的绿色小规格HRB500E钢筋控轧控冷生产方法,其特征在于:所述热轧带肋钢筋的显微组织主要为铁素体+珠光体,不存在淬硬层,屈服强度在520Mpa以上,强屈比达到要求的1.25标准值,时效后可以超过1.27,有足够余量。
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