CN114875205B - 非微合金hrb400e热轧带肋钢筋普速棒材及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种非微合金HRB400E热轧带肋钢筋普速棒材及其生产方法,所述非微合金HRB400E热轧带肋钢筋普速棒材的生产方法包括:控制热轧带肋钢筋的化学成分:不加入Nb、V、Ti微合金,按照重量百分比,控制C:0.21%~0.25%,Si:0.40%~0.70%,Mn:1.30%~1.50%,P≤0.045%,S≤0.045%,其余为Fe;所述生产方法包括:高炉铁水冶炼、铁水脱硫预处理、转炉钢水冶炼、方坯连铸、加热炉加热、粗轧、中轧、水箱及恢复段、K6~K3精轧、K2水箱及恢复段、K2~K1精轧、轧后水箱、剪倍尺、冷床、剪定尺、收集、打捆。
Description
技术领域
本发明涉及轧钢领域,具体涉及一种非微合金HRB400E热轧带肋钢筋普速棒材及其生产方法。
背景技术
热轧带肋钢筋是世界上用量最大的钢材,其广泛应用于公路、桥梁和各种建筑中,随着GB/T 1499.2-2018《钢筋混凝土用钢第2部分:热轧带肋钢筋》正式实施,标准中明确钢筋的金相组织应主要是铁素体加珠光体,基圆上不应出现回火马氏体组织,这标志着利用穿水冷却后进行自回火得到回火索氏体来提高钢筋强度的工艺路径已经行不通,目前大部分的钢厂都是通过向钢中加入Nb、V、Ti等微合金,利用固溶强化、细晶强化和沉淀析出强化等方式提高钢筋的强度,但是加入Nb、V、Ti等微合金会显著提高合金成本,降低企业利润。
综上所述,现有技术中存在以下问题:如何在不加入Nb、V、Ti等微合金并不进行穿水冷却的条件下生产出满足热轧带肋钢筋标准的热轧带肋钢筋。
发明内容
本发明提供一种非微合金HRB400E热轧带肋钢筋普速棒材及其生产方法,以解决不加入Nb、V、Ti等微合金并不进行穿水冷却的条件下生产出性能合格的热轧带肋钢筋。
为此,本发明提出一种非微合金HRB400E热轧带肋钢筋普速棒材的生产方法,所述非微合金HRB400E热轧带肋钢筋普速棒材的生产方法包括:
控制热轧带肋钢筋的化学成分:不加入Nb、V、Ti微合金,按照重量百分比,控制C:0.21%~0.25%,Si:0.40%~0.70%,Mn:1.30%~1.50%,P≤0.045%,S≤0.045%,其余为Fe;
所述生产方法包括:高炉铁水冶炼、铁水脱硫预处理、转炉钢水冶炼、方坯连铸、加热炉加热、粗轧、中轧、K6~K3精轧、K2水箱及恢复段、K2~K1精轧、轧后水箱、剪倍尺、冷床、剪定尺、收集、打捆;
通过控轧控冷,细化晶粒,提高钢筋的强度,其中,开轧温度控制在950~1000℃,后经粗轧、中轧轧制后,控制进K2温度为780~820℃,轧后水箱不开水,上冷床温度不控(上冷床温度比K2温度高20℃),即上冷床自然冷却。
进一步地,所述非微合金HRB400E热轧带肋钢筋普速棒材的规格为
进一步地,采用两切分轧制。
进一步地于,铁水经BOF吹炼后采用滑板挡渣出钢,然后加合金和脱氧剂,使C含量为0.21%~0.25%,Si含量为0.40%~0.70%,Mn含量为1.30%~1.50%,P、S含量≤0.045%,接着送到氩站吹氩,采用全程保护浇铸工艺进行浇注。
进一步地,连铸铸出来的方坯经加热炉加热,一加热段温度控制在1000~1060℃,二加热段温度控制在1060~1120℃,均热段控制在1040~1100℃,开轧温度控制在950~1000℃,后经粗轧、中轧轧制后,控制进K2温度为780~820℃,轧后水箱不开水,上冷床温度不控,(上冷床温度比K2温度高20℃),即上冷床自然冷却。
进一步地,C:0.21%%,Si:0.45%,Mn:1.38%,P:0.029%,S:0.026%,其余为Fe。
进一步地,一加热段温度控制在1025℃,二加热段温度控制在1089℃,均热段控制在1072℃。
进一步地,开轧温度控制在973℃,进精轧K2温度792℃,轧后水箱不开水,上冷床温度不控(上冷床温度为810℃),即上冷床自然冷却。
进一步地,所述非微合金HRB400E热轧带肋钢筋普速棒材的屈服强度≥440Mpa,抗拉强度≥600Mpa,A:29%,Agt≥15%,强屈比≥1.38。
本发明还提供一种非微合金HRB400E热轧带肋钢筋普速棒材,所述非微合金HRB400E热轧带肋钢筋普速棒材,按照重量百分比,C:0.21%~0.25%,Si:0.40%~0.70%,Mn:1.30%~1.50%,P≤0.045%,S≤0.045%,不加入Nb、V、Ti微合金,其余为Fe,采用非微合金HRB400E热轧带肋钢筋普速棒材的生产方法生产。
本发明的非微合金HRB400E热轧带肋钢筋普速棒材,金相组织为:宏观组织:无环;表层组织:P+F(珠光体+铁素体);1/4处组织:P+F(珠光体+铁素体);1/4处晶粒度:10.5级;1/4处P(珠光体)含量37%;中心组织:P+F。
运用本发明可充分利用控轧控冷的细晶强化作用,减少Nb、V、Ti等微合金的使用量,吨钢降合金成本为40元,同时可以减少转炉人工投入合金量,降低劳动强度。
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。
本发明的原理为:Nb、V、Ti等微合金可以通过固溶强化、细晶强化、沉淀强化等方式提高钢筋强度性能,因此减少Nb、V、Ti等微合金的使用量,会明显降低钢筋的强度,为保证钢筋强度仍能满足GB/T 1499.2-2018《钢筋混凝土用钢第2部分:热轧带肋钢筋》的要求,需要通过其他方式提高钢筋的强度。其中,通过控轧控冷技术可以明显细化晶粒,极大提高钢筋的强度。
成分设计:普速棒材(以下简称普棒,轧制速度为:9.5m/S)的化学成分按照重量百分比,控制C=0.21%~0.25%,Si=0.40%~0.70%,Mn=1.30%~1.50%,P、S≤0.045%,其余为Fe;
本发明将普棒开轧温度设定950~1000℃,可以防止加热过程晶粒长大,细化奥氏体晶粒。轧制过程中轧件温度提升明显,为了防止轧制过程温升导致晶粒长大,同时为了防止冷却强度过大导致出现回火索氏体组织,控制进K2温度为780~820℃,轧后水箱不开水,上冷床温度不控(温度比K2温度高20℃),即上冷床自然冷却。
1、普棒工艺(采用两切分)为:高炉铁水冶炼→铁水脱硫预处理→转炉钢水冶炼→方坯连铸→加热炉加热→粗轧→中轧→K6~K3精轧(第一架到第四架精轧)→K2水箱(2个)及恢复段→K2精轧(倒数第二架精轧)→K1精轧(倒数第一架精轧)→轧后水箱(4个)→剪倍尺→冷床→剪定尺→收集、打捆、称重、挂牌、入库。
2、铁水经BOF吹炼后采用滑板挡渣出钢,然后加合金和脱氧剂,使C含量为0.21%~0.25%,Si含量为0.40%~0.70%,Mn含量为1.30%~1.50%,P、S含量≤0.045%,接着送到氩站吹氩,连铸选用合适的二冷参数,采用全程保护浇铸工艺进行浇注;
普棒轧制规格为采用两切分轧制,连铸铸出来的方坯经加热炉加热,一加热段温度控制在1000~1060℃,二加热段温度控制在1060~1120℃,均热段控制在1040~1100℃,开轧温度控制在950~1000℃,后经粗轧、中轧轧制后,利用16#轧机后的水箱控制轧件进17#轧机温度为780~820℃,轧后水箱不开水,上冷床温度不控(温度比K2温度高20℃)。
表1:各实施例钢的成分
实例 | 产线 | 规格 | C | Si | Mn | P | S |
实例1 | 普棒 | Φ25 | 0.21 | 0.45 | 1.38 | 0.029 | 0.026 |
表2:各实施例钢的加热工艺
实例 | 产线 | 规格 | 一加热温度 | 二加热温度 | 均热温度 | 加热时间 |
实例1 | 普棒 | Φ25 | 1025 | 1089 | 1072 | 96 |
表3:棒材各实施例钢的轧制工艺
实例 | 产线 | 切分 | 规格 | 开轧温度 | 进K2温度 | 上冷床温度 |
实例1 | 普棒 | 2 | Φ25 | 973 | 792 | 810 |
表4:各实施例钢的力学性能
实例 | 产线 | 规格 | 屈服强度Mpa | 抗拉强度Mpa | A(%) | Agt(%) | 强屈比 |
实例1 | 普棒 | Φ25 | 450 | 630 | 29 | 16.7 | 1.40 |
A是断后伸长率,单位%,Agt是最大力总延伸率,单位:%
表5:各实施例钢的金相组织
实例 | 产线 | 规格 | 宏观组织 | 表层组织 | 1/4处组织 | 1/4处晶粒度 | 1/4处P含量 | 中心组织 |
实例1 | 普棒 | Φ25 | 无环 | P+F | P+F | 10.5 | 37% | P+F |
从实施例1可以看出本发明通过合理的化学成分控制,采用合适的轧制工艺,可以减少Nb、V、Ti等微合金的使用量,降低生产成本,同时还能让钢筋拥有较好的力学性能,金相组织符合GB/T 1499.2-2018要求。
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 (6)
1.一种非微合金HRB400E热轧带肋钢筋普速棒材的生产方法,其特征在于,所述非微合金HRB400E热轧带肋钢筋普速棒材的生产方法包括:
控制热轧带肋钢筋的化学成分:不加入Nb、V、Ti微合金,按照重量百分比,控制C:0.21%~0.25%,Si:0.40%~0.70%,Mn:1.30%~1.50%,P≤0.045%,S≤0.045%,其余为Fe;
所述生产方法包括:高炉铁水冶炼、铁水脱硫预处理、转炉钢水冶炼、方坯连铸、加热炉加热、粗轧、中轧、K6~K3精轧、K2水箱及恢复段、K2~K1精轧、轧后水箱、剪倍尺、冷床、剪定尺、收集、打捆;通过控轧控冷,细化晶粒,提高钢筋的强度,其中,开轧温度控制在973℃,进K2温度为792℃,轧后水箱不开水,上冷床自然冷却;
所述非微合金HRB400E热轧带肋钢筋普速棒材的规格为其力学性能:A为29%,Agt为16.7%;屈服强度450MPa,抗拉强度630MPa,强屈比为1.40;其金相组织:宏观组织为无环,表层组织为珠光体+铁素体,1/4处组织为珠光体+铁素体,1/4处晶粒度为10.5,1/4处珠光体含量为37%,中心组织为珠光体+铁素体。
2.如权利要求1所述的非微合金HRB400E热轧带肋钢筋普速棒材的生产方法,其特征在于,采用两切分轧制。
3.如权利要求1所述的非微合金HRB400E热轧带肋钢筋普速棒材的生产方法,其特征在于,铁水经BOF吹炼后采用滑板挡渣出钢,然后加合金和脱氧剂,使C含量为0.21%~0.25%,Si含量为0.40%~0.70%,Mn含量为1.30%~1.50%,P、S含量≤0.045%,接着送到氩站吹氩,采用全程保护浇铸工艺进行浇注。
4.如权利要求1所述的非微合金HRB400E热轧带肋钢筋普速棒材的生产方法,其特征在于,连铸铸出来的方坯经加热炉加热,一加热段温度控制在1000~1060℃,二加热段温度控制在1060~1120℃,均热段控制在1040~1100℃。
5.如权利要求1所述的非微合金HRB400E热轧带肋钢筋普速棒材的生产方法,其特征在于,C:0.21%,Si:0.45%,Mn:1.38%,P:0.029%,S:0.026%,其余为Fe。
6.如权利要求1所述的非微合金HRB400E热轧带肋钢筋普速棒材的生产方法,其特征在于,一加热段温度控制在1025℃,二加热段温度控制在1089℃,均热段控制在1072℃。
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