CN114086060B - 一种耐酸腐蚀的700MPa级热轧带肋钢筋及其生产方法 - Google Patents

一种耐酸腐蚀的700MPa级热轧带肋钢筋及其生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种耐酸腐蚀的700MPa级热轧带肋钢筋及其生产方法，属于耐酸腐蚀钢筋生产技术领域。本发明包括以下重量百分比的化学成分：C：0.15％～0.25％、Si：0.70％～0.90％、Mn：1.10％～1.40％、V：0.20％～0.40％、N：0.010％～0.020％、Sb：0.15％～0.20％、Ce：0.010％～0.020％、Nd：0.010％～0.020％、Yb：0.010％～0.020％，其余为Fe和其它不可避免的杂质。为了解决上述技术问题，本发明提供了一种耐酸腐蚀的700MPa级热轧带肋钢筋及其生产方法，通过特定的化学成分配比和生产方法，得到耐酸腐蚀性能优良的钢筋，强度级别达到700MPa以上，可应用于交通运输、烟草、电力、化工能源、冶金等行业在酸性腐蚀介质环境下服役的混凝土建筑重点工程项目的建设。

Description

一种耐酸腐蚀的700MPa级热轧带肋钢筋及其生产方法
技术领域
本发明属于耐酸腐蚀钢筋生产技术领域，更具体地说，涉及一种耐酸腐蚀的700MPa级热轧带肋钢筋及其生产方法。
背景技术
随着我国经济建设的飞速发展，热轧带肋钢筋的用量越来越多，所需要的产品种类也越来越多。石油、天然气、煤矿等能源的开采区域硫化氢等酸性介质较多，国内外研发了耐酸腐蚀的管线钢、钢板等多种钢材，但是罕见耐酸性钢筋的开发，导致热轧带肋钢筋在能源开采区域的使用受限，易发生腐蚀。此外，目前混凝土热轧带肋钢筋主要级别为400MPa、500MPa级，600MPa级也开始批量应用，随着钢材轻量化的发展，更高强度级别钢筋是未来发展的方向。因此，有必要对更高强度级别的热轧带肋钢筋的耐酸腐蚀性能展开研究。
经检索，有关钢筋的耐酸腐蚀性能的研究，已有大量专利文献公开，如中国专利公开号为：CN211849541U，公开了一种耐酸碱腐蚀的钢筋混凝土基础，包括基础主体，基础主体由混凝土层和耐腐蚀层浇筑而成，且耐腐蚀层位于混凝土层的外侧，混凝土层的内部固定安装有第一钢筋，且混凝土层的内部设置有第二钢筋，混凝土层的内部设置有加强钢筋，且混凝土层的内部固定安装有支撑钢筋，基础主体的下表面设置有安装结构。本方案中将基础预制作，通过设置的拼接结构，可以保证预制作的基础板能够快速的进行拼接，同时预制作可以有效的避免混凝土基础内部出现空洞的情况，保证了质量，采用安装结构，配合着耐腐蚀层使用，提高了混凝土基础的耐酸碱腐蚀性，延长了使用寿命。不足之处是钢筋本身不具有耐酸碱腐蚀的特性，依靠耐腐蚀层防腐，成本较高。
又如中国专利申请号为：2020114234768，公开了一种耐酸腐蚀的高强度管线钢及其制造方法，属于耐腐蚀管线钢的冶炼制造领域。在钢水冶炼时采用脱硫预处理、冶炼、连铸、轧制、冷却、矫直和切边过程，该管线钢的抗拉强度达到650MPa以上，20℃下的冲击韧性在330J以上，且具有优异的抗硫化氢应力开裂和抗HIC腐蚀性能，并且该管线钢的成分中不添加镍、钼等昂贵合金元素，使得制造成本低廉；且与通用的低碳高锰成分设计不同，该发明的管线钢采用低碳、低锰、高铬的合金化成分体系，从成分上消除了高锰体系所引起的锰合金元素偏析问题，避免了带状偏析组织形成，具有优异的耐腐蚀性能，并且具有较高的强度和韧性。
发明内容
1、要解决的问题
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种耐酸腐蚀的700MPa级热轧带肋钢筋及其生产方法，通过特定的化学成分配比和生产方法，得到耐酸腐蚀性能优良的钢筋，强度级别达到700MPa以上，可应用于交通运输、烟草、电力、化工能源、冶金等行业在酸性腐蚀介质环境下服役的混凝土建筑重点工程项目的建设。
2、技术方案
为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
本发明的一种耐酸腐蚀的700MPa级热轧带肋钢筋，包括以下重量百分比的化学成分：C：0.15％～0.25％、Si：0.70％～0.90％、Mn：1.10％～1.40％、V：0.20％～0.40％、N：0.010％～0.020％、Sb：0.15％～0.20％、Ce：0.010％～0.020％、Nd：0.010％～0.020％、Yb：0.010％～0.020％，其余为Fe和其它不可避免的杂质。
更进一步，所述耐酸腐蚀的700MPa级热轧带肋钢筋的耐酸蚀指数W≥0.29，W值单位为wt％，且W＝0.62Sb+4.2Ce+3.9Nd+5.5Yb+1.27Ce*Yb。
更进一步，所述耐酸腐蚀的700MPa级热轧带肋钢筋的碳当量Ceq≤0.58，钢水流动性指数I≤0.63，I值单位为wt％，且I＝11.2Ce+9.0Nd+9.5Yb+0.8Sb。
更进一步，所述耐酸腐蚀的700MPa级热轧带肋钢筋的金相组织为铁素体+珠光体，Rel≥700MPa，Rm≥880MPa，A≥15％，Agt≥9％，强屈比≥1.25，屈屈比≤1.30.
更进一步，所述耐酸腐蚀的700MPa级热轧带肋钢筋在硫酸全浸试验中，相对于热轧带肋钢筋HRB400的相对腐蚀率≤8％。
本发明提供的耐酸腐蚀的700MPa级热轧带肋钢筋的成分控制如下：
C：C是钢中最基本有效的强化元素。但随着其含量增大，钢的延展性和焊接性能降低，因此需要将C含量控制在0.15％～0.25％，进一步优选C含量控制在0.17％～0.22％。
Si：Si元素固溶在钢筋中，具有一定的固溶强化作用，可以提高钢板的强度，但是Si含量过高，会抑制渗碳体的形成。因此需要将Si的含量控制在0.70％～0.90％，进一步优选Si含量控制在0.76％～0.85％。
Mn：Mn是改善铁素体+珠光体钢强韧性的重要合金元素，在室温条件下主要以固溶形式存在于铁素体中。Mn的强化作用主要表现在随着Mn含量增加，珠光体转变温度不断降低，转变温度降低意味着空冷得到的珠光体团更细小，珠光体片间距更小，珠光体中渗碳片相应减薄，钢的强韧性都得到改善。Mn含量过高会珠光体转变受到抑制，易生成贝氏体，恶化钢的冷加工性能，同时过量的Mn会恶化钢的焊接性能。因此，Mn的含量控制在1.10％～1.40％，进一步优选Mn含量控制在1.22％～1.34％。
V：钢中V与C、N形成碳氮化物，提高强度和韧性。但过量的Nb恶化钢的焊接性能，Nb的含量控制在0.20％～0.40％，进一步优选V的含量控制在0.23％～0.38％。
N：N主要是与钢中的钒形成沉淀析出相，提高钢的强度和韧性，但过度的N在钢中析出Fe4N，扩散速度慢，导致钢产生时效性，同时N还会降低钢的冷加工性能，因此，需要将N的含量控制在0.010％～0.020％，进一步优选为N0.013％～0.018％。
Sb：Sb在钢中显著提高耐硫酸腐蚀性能，但其含量过高会恶化钢材的热加工性能和焊接性能，因此Sb的含量控制在0.15～0.20％，进一步优选为Sb的含量控制在0.16％～0.19％。
Ce：Ce在钢中可以对夹杂物进行改性，同时促使细小的球状夹杂弥散分布在奥氏体晶粒内部，提高钢的强韧性。Ce在钢中还有效改善点蚀和晶间腐蚀情况。但Ce过高易造成钢水浇铸时发生结瘤，Ce含量控制在0.010～0.020％，进一步优选为Ce的含量控制在0.013～0.017％。
Nd：Nd和Ce形成复合变质剂，比单一的Ce对夹杂物的变质更有效。Nd使基体表面锈层电阻及与基体结合处的反应电阻升高，增强锈层对钢的保护。Nd的含量控制在0.010～0.020％，进一步优选为Ce的含量控制在0.012～0.018％。
Yb：Yb在钢中的作用和Ce相似，可以通过细化夹杂物，促使其弥散分布，从而通过弥散强化提高钢的强韧性。Yb加入钢中能使锈层的腐蚀电位升高，自腐蚀电流密度降低，对耐酸钢阳极溶解起抑制作用。Yb含量控制在0.010～0.020％。进一步优选为Yb的含量控制在0.013～0.018％。
本发明的一种耐酸腐蚀的700MPa级热轧带肋钢筋的生产方法，包括以下生产步骤：钢水预处理→转炉冶炼→吹氩→LF+RH精炼→方坯连铸→棒材轧机轧制，其中在RH真空精炼炉脱气过程中真空保持时间≥25分钟，，且在破空6分钟前加入Ce、Nd、Yb合金并将其调至所需的目标值。
更进一步，加热炉内的加热温度控制在1000℃～1100℃范围内，加热炉的出钢温度控制在900℃～1000℃范围内。
更进一步，棒材轧机轧制结束后，坯体上冷床的温度控制在780℃～830℃范围，同时冷床上使用保温罩对坯体进行保温处理。
更进一步，在转炉冶炼步骤中控制转炉终点C≤0.05％，P≤0.007％；挡渣出钢时，出钢量为1/6钢水时加入精炼渣和石灰。
更进一步，在LF炉精炼步骤中钢包全程底吹氩，加入预熔型精炼渣、石灰造渣，白渣保持时间≥10min。
3、有益效果
相比于现有技术，本发明的有益效果为：
(1)本发明的一种耐酸腐蚀的700MPa级热轧带肋钢筋，为提高热轧带肋钢筋的耐酸腐蚀性能，通过添加合金元素Sb，再配合Ce、Nd、Yb三种稀土合金元素得添加，在提高热轧带肋钢筋的耐酸腐蚀性能的同时，使其满足钢筋相关的热加工性能和焊接性能，且热轧带肋钢筋的强度级别达到700MPa以上，能够广泛应用于交通运输、烟草、电力、化工能源、冶金等行业在酸性腐蚀介质环境下服役的混凝土建筑重点工程项目的建设。本发明中Nd和Ce形成复合变质剂，比单一的Ce对夹杂物的变质更有效。Nd使基体表面锈层电阻及与基体结合处的反应电阻升高，增强锈层对钢的保护，能够有效提高热轧带肋钢筋的耐酸蚀性能；同时Yb加入钢中能使锈层的腐蚀电位升高，自腐蚀电流密度降低，对耐酸钢阳极溶解起抑制作用，能够进一步改善热轧带肋钢筋的耐酸蚀性能。
(2)本发明的一种耐酸腐蚀的700MPa级热轧带肋钢筋，耐酸蚀指数W≥0.29，W值单位为wt％，且W＝0.62Sb+4.2Ce+3.9Nd+5.5Yb+1.27Ce*Yb。W值是将Sb、Ce、Nd、Yb对钢的耐酸腐蚀性能产生影响的程度以及对于各元素的影响度进行加权并相加的方式进行评价的指标，其中Sb、Ce、Nd、Yb是本发明中提高热轧带肋钢筋耐酸腐蚀性能的主要元素，为了确保耐酸蚀性能是热轧带肋钢筋HRB400的10倍以上，则需要维持W值≥0.29。
(3)本发明的一种耐酸腐蚀的700MPa级热轧带肋钢筋及其生产方法，碳当量Ceq≤0.58，以保证钢筋的焊接性能；同时保证连铸时钢水的流动性，需要保证钢水流动性指数I≤0.63，以满足钢水在连铸时的可浇性需求。
(4)本发明的一种耐酸腐蚀的700MPa级热轧带肋钢筋的生产方法，通常钢筋的轧制不需要进行RH精炼，但由于本发明钢中加入了Sb、Ce、Nd、Yb元素，为了得到足够纯净度的钢水，需经过RH精炼进行进一步脱氧脱硫。其中在RH真空精炼炉脱气过程中真空保持时间≥25分钟，且在破空6分钟前加入Ce、Nd、Yb合金并将其调至所需的目标值。过早加入会导致Ce、Nd、Yb三种合金稀土元素被氧化，最终收得率偏低，过晚加入会导致Ce、Nd、Yb三种合金稀土元素在钢水中不能充分弥散分布，耐蚀及夹杂改性效果差，容易造成钢水结瘤。
(5)本发明的一种耐酸腐蚀的700MPa级热轧带肋钢筋的生产方法，加热炉内的加热温度控制在1000℃～1100℃范围内，加热炉的出钢温度控制在900℃～1000℃范围内。如果加热炉内的加热温度低于1000℃，Sb、Ce、Nd、Yb四种合金元素则无法溶解于奥氏体中，导致钢轧制时在晶界处发生偏析现象，使得成本钢筋的脆性较大；但如果加热炉内的加热温度高于1000℃，则会导致奥氏体晶粒开始变粗大，同时脱碳倾向大大增加。
(6)本发明的一种耐酸腐蚀的700MPa级热轧带肋钢筋的生产方法，棒材轧机轧制结束后，坯体上冷床的温度控制在780℃～830℃范围，同时冷床上使用保温罩对坯体进行保温处理。如果坯体上冷床温度低于780℃，在进入冷床的保温段前即进入相变阶段，在空气中很可能形成异常组织；如果坯体上冷床温度高于830℃，在进入保温罩时尚未达到相变温度，难以在冷床上完成全部相变，导致大量异常组织的产生。
附图说明
图1为本发明的一种耐酸腐蚀的700MPa级热轧带肋钢筋的相对腐蚀率与钢水流动性指数A之间的变化趋势图；
图2为本发明的一种耐酸腐蚀的700MPa级热轧带肋钢筋的金相组织微观放大示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例和附图对本发明进一步进行描述。
实施例1
如图1所示，本实施的一种耐酸腐蚀的700MPa级热轧带肋钢筋，包括以下重量百分比的化学成分：C：0.15％、Si：0.70％、Mn：1.40％、V：0.30％、N：0.020％、Sb：0.15％、Ce：0.010％、Nd：0.020％、Yb：0.013％，其余为Fe和其它不可避免的杂质。为提高热轧带肋钢筋的耐酸腐蚀性能，通过添加合金元素Sb，再配合Ce、Nd、Yb三种稀土合金元素得添加，在提高热轧带肋钢筋的耐酸腐蚀性能的同时，使其满足钢筋相关的热加工性能和焊接性能，且热轧带肋钢筋的强度级别达到700MPa以上，能够广泛应用于交通运输、烟草、电力、化工能源、冶金等行业在酸性腐蚀介质环境下服役的混凝土建筑重点工程项目的建设。本实施例中Nd和Ce形成复合变质剂，比单一的Ce对夹杂物的变质更有效。Nd使基体表面锈层电阻及与基体结合处的反应电阻升高，增强锈层对钢的保护，能够有效提高热轧带肋钢筋的耐酸蚀性能；同时Yb加入钢中能使锈层的腐蚀电位升高，自腐蚀电流密度降低，对耐酸钢阳极溶解起抑制作用，能够进一步改善热轧带肋钢筋的耐酸蚀性能。
本实施例中耐酸腐蚀的700MPa级热轧带肋钢筋的耐酸蚀指数W≥0.29，W值单位为wt％，且W＝0.62Sb+4.2Ce+3.9Nd+5.5Yb+1.27Ce*Yb。W值是将Sb、Ce、Nd、Yb对钢的耐酸腐蚀性能产生影响的程度以及对于各元素的影响度进行加权并相加的方式进行评价的指标，其中Sb、Ce、Nd、Yb是本发明中提高热轧带肋钢筋耐酸腐蚀性能的主要元素。
将目前市场上通用的热轧带肋钢筋HRB400作为对比钢种，按照JB/T7901《金属材料实验室均匀腐蚀全浸试验方法》规定的试验方法，在温度20℃、硫酸浓度20％、全浸24h，腐蚀速率为0.95～1.00mm/a，测试腐蚀速率，并计算相对腐蚀率(相对于热轧带肋钢筋HRB400)，其实验结果见图1所示，以相对腐蚀率≤10％(即耐腐蚀性能10倍)为标准，达到此标准则判定为具有优良的耐酸腐蚀能力。从图1可知，为了确保耐酸蚀性能是热轧带肋钢筋HRB400的10倍以上，本实施例的钢筋对于热轧带肋钢筋HRB400的相对腐蚀率≤8％，则需要维持W值≥0.29。
本实施例中耐酸腐蚀的700MPa级热轧带肋钢筋的碳当量Ceq≤0.58，以保证钢筋的焊接性能；同时保证连铸时钢水的流动性，需要保证钢水流动性指数I≤0.63，以满足钢水在连铸时的可浇性需求。其中I值单位为wt％，且I＝11.2Ce+9.0Nd+9.5Yb+0.8Sb。当钢水流动性指数I超过0.63时，则可能导致钢水发生结瘤现象。具体地，本实施例中碳当量Ceq为0.47；I值为0.54，W值为0.29，对于热轧带肋钢筋HRB400的相对腐蚀率为7.68％。
从热轧带肋钢筋上取长度为15mm的试样，对其横截面进行抛光处理，并采用4％硝酸酒精进行腐蚀，根据GB/T13298《金属显微组织检验方法》进行组织评定，本实施例的耐酸腐蚀的700MPa级热轧带肋钢筋的金相组织为铁素体+珠光体，能够有效保证钢筋的焊接性能，如图2所示。按照GB/T28900《钢筋混凝土用钢材试验方法》进行拉伸试样和弯曲试样取样，拉伸样测试Rel、Rm、A、Agt，并计算强屈比和屈屈比；弯曲试样根据规格的不同进行6d～8d弯曲试样，本实施例的耐酸腐蚀的700MPa级热轧带肋钢筋的Rel≥700MPa，Rm≥880MPa，A≥15％，Agt≥9％，强屈比≥1.25，屈屈比≤1.30。具体地，本实施例的耐酸腐蚀的700MPa级热轧带肋钢筋的Rel：711MPa，Rm：896MPa，A：16.5％，Agt：10.5％，强屈比：1.26，屈屈比：1.02。
本实施例的一种耐酸腐蚀的700MPa级热轧带肋钢筋的生产方法，包括以下生产步骤：钢水预处理→转炉冶炼→吹氩→LF+RH精炼→方坯连铸→棒材轧机轧制，本实施例中在转炉冶炼步骤中控制转炉终点C≤0.05％，P≤0.007％；挡渣出钢时，出钢量为1/6钢水时加入精炼渣和石灰。在LF炉精炼步骤中钢包全程底吹氩，氩气流量以钢水不喷溅出钢包为准，加入预熔型精炼渣、石灰造渣，白渣保持时间≥10min。具体地，本实施例中控制转炉终点C：0.04％，P：0.007％，白渣保持时间为12min。
通常钢筋的轧制不需要进行RH精炼，但由于本发明钢中加入了Sb、Ce、Nd、Yb元素，为了得到足够纯净度的钢水，需经过RH精炼进行进一步脱氧脱硫。其中在RH真空精炼炉脱气过程中真空保持时间≥25分钟，且在破空6分钟前加入Ce、Nd、Yb合金并将其调至所需的目标值。过早加入会导致Ce、Nd、Yb三种合金稀土元素被氧化，最终收得率偏低，过晚加入会导致Ce、Nd、Yb三种合金稀土元素在钢水中不能充分弥散分布，耐蚀及夹杂改性效果差，容易造成钢水结瘤。
本实施例中加热炉内的加热温度控制在1000℃～1100℃范围内，加热炉的出钢温度控制在900℃～1000℃范围内。如果加热炉内的加热温度低于1000℃，Sb、Ce、Nd、Yb四种合金元素则无法溶解于奥氏体中，导致钢轧制时在晶界处发生偏析现象，使得成本钢筋的脆性较大；但如果加热炉内的加热温度高于1000℃，则会导致奥氏体晶粒开始变粗大，同时脱碳倾向大大增加。具体地，本实施例中加热炉内的加热温度为1005℃，加热炉的出钢温度控制在901℃。
本实施例中棒材轧机轧制结束后，坯体上冷床的温度控制在780℃～830℃范围，同时冷床上使用保温罩对坯体进行保温处理。如果坯体上冷床温度低于780℃，在进入冷床的保温段前即进入相变阶段，在空气中很可能形成异常组织；如果坯体上冷床温度高于830℃，在进入保温罩时尚未达到相变温度，难以在冷床上完成全部相变，导致大量异常组织的产生。因此，为了保证耐酸腐蚀的700MPa级热轧带肋钢筋的金相组织均为铁素体+珠光体，需要将坯体上冷床的温度控制在780℃～830℃范围内。具体地，本实施例中棒材轧机轧制结束后，坯体上冷床的温度为780℃。
如表1和表2所示，实施例1～7中钢化学成分组成和生产工艺均得到适当控制，所得到的钢组织为铁素体+珠光体，该组织强度和塑性均较优秀，且易于后道加工使用，其力学性能达到700MPa级要求，耐酸性能优秀，且并具有优良的焊接性能。对比例1的化学成分虽在控制范围内，但是I值在0.63以上，钢水流动性差，浇铸时水口发生堵塞造成停浇；对比例2的碳当量Ceq不满足要求，虽然其力学性能和耐酸性能优良，但是焊接性能较差，在钢筋加工时，如果采用焊接形式连接则风险较大，甚至发生断裂事故；对比例3是W值低于0.29，其耐酸性比本发明钢差；对比例3和对比例4是未添加Sb、Ce、Nd、Yb的案例，其不具有耐酸性，强韧性能也未达到700MPa级要求。
表1为实施例1-7以及对比例1-4中的化学成分表(wt％)
案例 C Si Mn V N Sb Ce Nd Yb Ceq I值 W值
实施例1 0.15 0.70 1.40 0.30 0.020 0.15 0.010 0.020 0.013 0.47 0.54 0.29
实施例2 0.25 0.90 1.10 0.40 0.010 0.20 0.013 0.010 0.018 0.54 0.57 0.32
实施例3 0.17 0.76 1.34 0.20 0.018 0.16 0.02 0.018 0.010 0.46 0.61 0.31
实施例4 0.22 0.85 1.22 0.23 0.013 0.19 0.016 0.012 0.020 0.50 0.63 0.35
实施例5 0.25 0.80 1.31 0.38 0.015 0.18 0.015 0.015 0.016 0.57 0.60 0.32
实施例6 0.23 0.73 1.18 0.34 0.016 0.17 0.014 0.017 0.012 0.52 0.56 0.30
实施例7 0.20 0.84 1.16 0.36 0.012 0.18 0.012 0.019 0.013 0.50 0.57 0.31
对比例1 0.17 0.83 1.33 0.36 0.019 0.19 0.02 0.019 0.018 0.49 0.72 0.38
对比例2 0.25 0.81 1.40 0.40 0.016 0.16 0.018 0.01 0.016 0.59 0.57 0.31
对比例3 0.21 0.81 1.27 0.32 0.013 / / / / 0.49 / /
对比例4 0.23 0.83 1.35 0.04 0.015 / / / / 0.49 / /
表2为实施例1-7以及对比例1-4中的钢筋的性能检测情况列表
Figure BDA0003323471410000081
实施例2
本实施例的一种耐酸腐蚀的700MPa级热轧带肋钢筋，基本与实施例1保持一致，其不同之处在于，本实施例中包括以下重量百分比的化学成分：C：0.25％、Si：0.90％、Mn：1.10％、V：0.40％、N：0.010％、Sb：0.20％、Ce：0.013％、Nd：0.010％、Yb：0.018％，其余为Fe和其它不可避免的杂质。
本实施例中耐酸腐蚀的700MPa级热轧带肋钢筋的碳当量Ceq为0.54，I值为0.57，W值为0.32，对于热轧带肋钢筋HRB400的相对腐蚀率为7.84％。
本实施例的耐酸腐蚀的700MPa级热轧带肋钢筋的Rel：729MPa，Rm：821MPa，A：16.5％，Agt：10.5％，强屈比：1.26，屈屈比：1.04。
本实施例的一种耐酸腐蚀的700MPa级热轧带肋钢筋的生产方法，包括以下生产步骤：钢水预处理→转炉冶炼→吹氩→LF+RH精炼→方坯连铸→棒材轧机轧制，在转炉冶炼步骤中控制转炉终点C：0.05％，P：0.006％；挡渣出钢时，出钢量为1/6钢水时加入精炼渣和石灰。在LF炉精炼步骤中钢包全程底吹氩，加入预熔型精炼渣、石灰造渣，白渣保持时间为10min。
本实施例中加热炉内的加热温度为1050℃，加热炉的出钢温度控制在921℃。
本实施例中棒材轧机轧制结束后，坯体上冷床的温度为788℃。
实施例3
本实施例的一种耐酸腐蚀的700MPa级热轧带肋钢筋，基本与实施例1保持一致，其不同之处在于，本实施例中包括以下重量百分比的化学成分：C：0.17％、Si：0.76％、Mn：1.34％、V：0.20％、N：0.018％、Sb：0.16％、Ce：0.02％、Nd：0.018％、Yb：0.010％，其余为Fe和其它不可避免的杂质。
本实施例中耐酸腐蚀的700MPa级热轧带肋钢筋的碳当量Ceq为0.46，I值为0.61，W值为0.31，对于热轧带肋钢筋HRB400的相对腐蚀率为8％。
本实施例的耐酸腐蚀的700MPa级热轧带肋钢筋的Rel：718MPa，Rm：918MPa，A：17.0％，Agt：10.0％，强屈比：1.28，屈屈比：1.03。
本实施例的一种耐酸腐蚀的700MPa级热轧带肋钢筋的生产方法，包括以下生产步骤：钢水预处理→转炉冶炼→吹氩→LF+RH精炼→方坯连铸→棒材轧机轧制，在转炉冶炼步骤中控制转炉终点C：0.48％，P：0.005％；挡渣出钢时，出钢量为1/6钢水时加入精炼渣和石灰。在LF炉精炼步骤中钢包全程底吹氩，加入预熔型精炼渣、石灰造渣，白渣保持时间为15min。
本实施例中加热炉内的加热温度为1100℃，加热炉的出钢温度控制在1000℃。
本实施例中棒材轧机轧制结束后，坯体上冷床的温度为830℃。
实施例4
本实施例的一种耐酸腐蚀的700MPa级热轧带肋钢筋，基本与实施例1保持一致，其不同之处在于，本实施例中包括以下重量百分比的化学成分：C：0.22％、Si：0.85％、Mn：1.22％、V：0.23％、N：0.013％、Sb：0.19％、Ce：0.016％、Nd：0.012％、Yb：0.020％，其余为Fe和其它不可避免的杂质。
本实施例中耐酸腐蚀的700MPa级热轧带肋钢筋的碳当量Ceq为0.50，I值为0.63，W值为0.35，对于热轧带肋钢筋HRB400的相对腐蚀率为7.68％。
本实施例的耐酸腐蚀的700MPa级热轧带肋钢筋的Rel：714MPa，Rm：916MPa，A：16.5％，Agt：10.5％，强屈比：1.28，屈屈比：1.02。
本实施例的一种耐酸腐蚀的700MPa级热轧带肋钢筋的生产方法，包括以下生产步骤：钢水预处理→转炉冶炼→吹氩→LF+RH精炼→方坯连铸→棒材轧机轧制，在转炉冶炼步骤中控制转炉终点C：0.49％，P：0.005％；挡渣出钢时，出钢量为1/6钢水时加入精炼渣和石灰。在LF炉精炼步骤中钢包全程底吹氩，加入预熔型精炼渣、石灰造渣，白渣保持时间为11min。
本实施例中加热炉内的加热温度为1080℃，加热炉的出钢温度控制在990℃。
本实施例中棒材轧机轧制结束后，坯体上冷床的温度为820℃。
实施例5
本实施例的一种耐酸腐蚀的700MPa级热轧带肋钢筋，基本与实施例1保持一致，其不同之处在于，本实施例中包括以下重量百分比的化学成分：C：0.25％、Si：0.80％、Mn：1.31％、V：0.38％、N：0.015％、Sb：0.18％、Ce：0.015％、Nd：0.015％、Yb：0.016％，其余为Fe和其它不可避免的杂质。
本实施例中耐酸腐蚀的700MPa级热轧带肋钢筋的碳当量Ceq为0.57，I值为0.60，W值为0.32，对于热轧带肋钢筋HRB400的相对腐蚀率为7.76％。
本实施例的耐酸腐蚀的700MPa级热轧带肋钢筋的Rel：722MPa，Rm：920MPa，A：18％，Agt：11％，强屈比：1.27，屈屈比：1.03。
本实施例的一种耐酸腐蚀的700MPa级热轧带肋钢筋的生产方法，包括以下生产步骤：钢水预处理→转炉冶炼→吹氩→LF+RH精炼→方坯连铸→棒材轧机轧制，在转炉冶炼步骤中控制转炉终点C：0.43％，P：0.006％；挡渣出钢时，出钢量为1/6钢水时加入精炼渣和石灰。在LF炉精炼步骤中钢包全程底吹氩，加入预熔型精炼渣、石灰造渣，白渣保持时间为12min。
本实施例中加热炉内的加热温度为1040℃，加热炉的出钢温度控制在940℃。
本实施例中棒材轧机轧制结束后，坯体上冷床的温度为808℃。
实施例6
本实施例的一种耐酸腐蚀的700MPa级热轧带肋钢筋，基本与实施例1保持一致，其不同之处在于，本实施例中包括以下重量百分比的化学成分：C：0.23％、Si：0.73％、Mn：1.18％、V：0.34％、N：0.016％、Sb：0.17％、Ce：0.014％、Nd：0.017％、Yb：0.012％，其余为Fe和其它不可避免的杂质。
本实施例中耐酸腐蚀的700MPa级热轧带肋钢筋的碳当量Ceq为0.52，I值为0.56，W值为0.30，对于热轧带肋钢筋HRB400的相对腐蚀率为7.6％。
本实施例的耐酸腐蚀的700MPa级热轧带肋钢筋的Rel：721MPa，Rm：919MPa，A：17.5％，Agt：9.5％，强屈比：1.27，屈屈比：1.03。
本实施例的一种耐酸腐蚀的700MPa级热轧带肋钢筋的生产方法，包括以下生产步骤：钢水预处理→转炉冶炼→吹氩→LF+RH精炼→方坯连铸→棒材轧机轧制，在转炉冶炼步骤中控制转炉终点C：0.46％，P：0.005％；挡渣出钢时，出钢量为1/6钢水时加入精炼渣和石灰。在LF炉精炼步骤中钢包全程底吹氩，加入预熔型精炼渣、石灰造渣，白渣保持时间为11min。
本实施例中加热炉内的加热温度为1070℃，加热炉的出钢温度控制在950℃。
本实施例中棒材轧机轧制结束后，坯体上冷床的温度为821℃。
实施例7
本实施例的一种耐酸腐蚀的700MPa级热轧带肋钢筋，基本与实施例1保持一致，其不同之处在于，本实施例中包括以下重量百分比的化学成分：C：0.20％、Si：0.84％、Mn：1.16％、V：0.36％、N：0.012％、Sb：0.18％、Ce：0.012％、Nd：0.019％、Yb：0.013％，其余为Fe和其它不可避免的杂质。
本实施例中耐酸腐蚀的700MPa级热轧带肋钢筋的碳当量Ceq为0.50，I值为0.57，W值为0.31，对于热轧带肋钢筋HRB400的相对腐蚀率为7.76％。
本实施例的耐酸腐蚀的700MPa级热轧带肋钢筋的Rel：723MPa，Rm：913MPa，A：16.5％，Agt：11％，强屈比：1.26，屈屈比：1.03。
本实施例的一种耐酸腐蚀的700MPa级热轧带肋钢筋的生产方法，包括以下生产步骤：钢水预处理→转炉冶炼→吹氩→LF+RH精炼→方坯连铸→棒材轧机轧制，在转炉冶炼步骤中控制转炉终点C：0.48％，P：0.005％；挡渣出钢时，出钢量为1/6钢水时加入精炼渣和石灰。在LF炉精炼步骤中钢包全程底吹氩，加入预熔型精炼渣、石灰造渣，白渣保持时间为10min。
本实施例中加热炉内的加热温度为1080℃，加热炉的出钢温度控制在970℃。
本实施例中棒材轧机轧制结束后，坯体上冷床的温度为826℃。
对比例1
本对比例的一种热轧带肋钢筋，包括以下重量百分比的化学成分：C：0.17％、Si：0.83％、Mn：1.33％、V：0.36％、N：0.019％、Sb：0.19％、Ce：0.02％、Nd：0.019％、Yb：0.018％，其余为Fe和其它不可避免的杂质。
本对比例中热轧带肋钢筋的碳当量Ceq为0.49，I值为0.72，W值为0.38。本实施例中I值在0.63以上，钢水流动性差，浇铸时水口发生堵塞造成停浇。
对比例2
本对比例的热轧带肋钢筋包括以下重量百分比的化学成分：C：0.25％、Si：0.81％、Mn：1.40％、V：0.40％、N：0.016％、Sb：0.16％、Ce：0.018％、Nd：0.01％、Yb：0.016％，其余为Fe和其它不可避免的杂质。
本对比例中热轧带肋钢筋的碳当量Ceq为0.59，I值为0.57，W值为0.31，对于热轧带肋钢筋HRB400的相对腐蚀率为7.92％。
本对比例的热轧带肋钢筋的Rel：721MPa，Rm：915MPa，A：16.0％，Agt：9.5％，强屈比：1.27，屈屈比：1.03。
本对比例中的碳当量Ceq不满足要求，虽然其力学性能和耐酸性能优良，但是焊接性能较差，在钢筋加工时，如果采用焊接形式连接则风险较大，甚至发生断裂事故。
对比例3
本对比例的热轧带肋钢筋包括以下重量百分比的化学成分：C：0.21％、Si：0.81％、Mn：1.27％、V：0.32％、N：0.013％，其余为Fe和其它不可避免的杂质。
本对比例中热轧带肋钢筋的碳当量Ceq为0.49，对于热轧带肋钢筋HRB400的相对腐蚀率为13.2％。
本对比例的热轧带肋钢筋的Rel：680MPa，Rm：785MPa，A：16.0％，Agt：10％，强屈比：1.24，屈屈比：1.02。
本对比例中未添加Sb、Ce、Nd、Yb，其不具有耐酸性，强韧性能也未达到700MPa级要求。
对比例4
本对比例的热轧带肋钢筋包括以下重量百分比的化学成分：C：0.23％、Si：0.83％、Mn：1.35％、V：0.04％、N：0.015％，其余为Fe和其它不可避免的杂质。
本对比例中热轧带肋钢筋的碳当量Ceq为0.49，对于热轧带肋钢筋HRB400的相对腐蚀率为13.9％。
本对比例的热轧带肋钢筋的Rel：615MPa，Rm：758MPa，A：17.5％，Agt：10.5％，强屈比：1.23，屈屈比：1.03。
本对比例中未添加Sb、Ce、Nd、Yb，其不具有耐酸性，强韧性能也未达到700MPa级要求。
本发明所述实例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计思想的前提下，本领域工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种耐酸腐蚀的700MPa级热轧带肋钢筋，其特征在于：包括以下重量百分比的化学成分：C：0.15%~0.25%、Si：0.70%~0.90%、Mn：1.10%~1.40%、V：0.20%~0.40%、N：0.010%~0.020%、Sb：0.15%～0.20%、Ce：0.010%~0.020%、Nd：0.010%~0.020%、Yb：0.010%~0.020%，其余为Fe和其它不可避免的杂质；所述耐酸腐蚀的700MPa级热轧带肋钢筋的耐酸蚀指数W≥0.29，W值单位为wt%，且W=0.62Sb+4.2Ce+3.9Nd+5.5Yb+1.27Ce*Yb；所述耐酸腐蚀的700MPa级热轧带肋钢筋的碳当量Ceq≤0.58，钢水流动性指数I≤0.63，I值单位为wt%，且I=11.2Ce+9.0Nd+9.5Yb+0.8Sb；所述耐酸腐蚀的700MPa级热轧带肋钢筋的金相组织为铁素体+珠光体，Rel≥700MPa，Rm≥880MPa，A≥15%，Agt≥9%，强屈比≥1.25，屈屈比≤1.30。
2.根据权利要求1所述的一种耐酸腐蚀的700MPa级热轧带肋钢筋，其特征在于：所述耐酸腐蚀的700MPa级热轧带肋钢筋在硫酸全浸试验中，相对于热轧带肋钢筋HRB400的相对腐蚀率≤8%。
3.根据权利要求1或2所述的一种耐酸腐蚀的700MPa级热轧带肋钢筋的生产方法，其特征在于：包括以下生产步骤：钢水预处理→转炉冶炼→吹氩→LF+RH精炼→方坯连铸→棒材轧机轧制，其中在RH真空精炼炉脱气过程中真空保持时间≥25分钟，且在破空6分钟前加入Ce、Nd、Yb合金并将其调至所需的目标值；加热炉内的加热温度控制在1000℃～1100℃范围内，加热炉的出钢温度控制在900℃～1000℃范围内。
4.根据权利要求3所述的一种耐酸腐蚀的700MPa级热轧带肋钢筋的生产方法，其特征在于：棒材轧机轧制结束后，坯体上冷床的温度控制在780℃～830℃范围，同时冷床上使用保温罩对坯体进行保温处理。
5.根据权利要求4所述的一种耐酸腐蚀的700MPa级热轧带肋钢筋的生产方法，其特征在于：在转炉冶炼步骤中控制转炉终点C≤0.05%，P≤0.007%；挡渣出钢时，出钢量为1/6钢水时加入精炼渣和石灰。
6.根据权利要求5所述的一种耐酸腐蚀的700MPa级热轧带肋钢筋的生产方法，其特征在于：在LF炉精炼步骤中钢包全程底吹氩，加入预熔型精炼渣、石灰造渣，白渣保持时间≥10min。
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