CN116351891A - 一种提高螺纹钢晶粒度级别的生产方法 - Google Patents
一种提高螺纹钢晶粒度级别的生产方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116351891A CN116351891A CN202310242102.3A CN202310242102A CN116351891A CN 116351891 A CN116351891 A CN 116351891A CN 202310242102 A CN202310242102 A CN 202310242102A CN 116351891 A CN116351891 A CN 116351891A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- deformed steel
- steel bar
- temperature
- roller way
- rolling
- 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
Links
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 70
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims abstract description 70
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 46
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims abstract description 35
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 17
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 229910001566 austenite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 238000005496 tempering Methods 0.000 claims description 12
- 229910001562 pearlite Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 5
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 10
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000746 Structural steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 2
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B45/00—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
- B21B45/02—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills for lubricating, cooling, or cleaning
- B21B45/0203—Cooling
- B21B45/0209—Cooling devices, e.g. using gaseous coolants
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B17/00—Tube-rolling by rollers of which the axes are arranged essentially perpendicular to the axis of the work, e.g. "axial" tube-rolling
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
- Metal Rolling (AREA)
Abstract
本发明涉及一种提高螺纹钢晶粒度级别的生产方法，包括下述步骤：（1）加热：将螺纹钢钢坯放入加热炉进行加热，加热温度为1050～1100℃，保温15‑20min；（2）控制轧制：粗轧开轧温度为1000～1050℃，将轧件轧制到直径为Φ20～30mm后，通过三段水冷辊道进行降温，第三段水冷辊道降温后回温至900～930℃后开始精轧，控制精轧温度在900～950℃，延伸比2.7～3.1，精轧至螺纹钢成品尺寸；（3）控制冷却：螺纹钢出成品轧机后的温度为950～1000℃，通过水冷辊道，冷却至850～900℃后，轧件上冷床后自然冷却至室温，即得；本发明方法能够使钢中超过80%的铁素体沿原奥氏体晶界析出，提高晶粒度级别至9～10级，螺纹钢主要性能指标ReL：410～440MPa，Rm：580～630MPa，Agt：12～18%。
Description
技术领域
本发明涉及螺纹钢生产技术领域，特别是一种提高螺纹钢晶粒度级别的生产方法。
背景技术
螺纹钢广泛应用于房屋、桥梁、道路等土建工程建设，在使用中要求有一定的机械强度、弯曲变形性能及工艺焊接性能，在Ceq≤0.54%的情况下，螺纹钢主要性能指标ReL≥400MPa，Rm≥540MPa，Agt≥9.0%，其金相组织为F+P。生产螺纹钢的原料钢坯为经镇静熔炼处理的碳素结构钢或低合金结构钢，为保证成品钢筋力学性能，主要通过添加合金元素提高拉伸强度。
目前控制螺纹钢质量的方法主要有两种：一是通过轧制余热处理，提高组织性能，二是通过添加添加等V、Nb微合金元素，使其产生碳、氮化物的析出强化并细晶强化，提高组织性能，但是上述方法存在以下问题：
（1）轧件通过轧后穿水，具有较好的拉伸性能，但容易出现异常组织；
（2）钢水通过添加微量V、Nb等合金，进行单独微合金化及复合微合金化，细化晶粒，保证拉伸性能，但材料成本提高。
因此，需要研发一种低成本螺纹钢的制备方法，使螺纹钢既具有良好的拉伸性能，又有比较低的成本。这就需要对螺纹钢的组织进行精确控制，以满足拉伸性能的要求。
发明内容
本发明的目的就是针对目前拉伸性能较好的螺纹钢容易出现异常组织，而微合金化生产的螺纹钢成本比较高的问题，提出一种提高螺纹钢晶粒度级别的生产方法。本发明通过控制螺纹钢的轧制温度和冷却速度，使螺纹钢中的珠光体和铁素体呈特定状态分布，提高产品性能，降低生产成本。
本发明的一种提高螺纹钢晶粒度级别的生产方法，包括下述步骤：
（1）加热：将螺纹钢钢坯放入加热炉进行加热，加热温度为1050～1100℃，保温15～20min；
（2）控制轧制：粗轧开轧温度为1000～1050℃，将轧件轧制到直径为Φ20～30mm后，通过三段水冷辊道进行降温：第一段水冷辊道的冷却速度为150～200℃/s，冷却至790～840℃，经过回温辊道，回温至860～890℃后，经过第二段水冷辊道，冷却至800～830℃，经过回温辊道，回温至850～880℃后，经过第三段水冷辊道，冷却至800～8400，经过回温辊道，回温至900～930℃后开始精轧，控制精轧温度在900～950℃，延伸比2.7～3.1，精轧至螺纹钢成品尺寸；
（3）控制冷却：螺纹钢出成品轧机后的温度为950～1000℃，通过水冷辊道，冷却速度为100～250℃/s，冷却至850～950℃后，轧件上冷床后自然冷却至室温。
本发明中所述螺纹钢包含下述质量百分比含量的化学成分：C：0.22～0.25%，Si：0.30～0.45%，Mn：0.80～1.10%，S：0.020～0.045%，余量为Fe及不可避免的杂质元素。
本发明中所述螺纹钢钢坯是采用150～165*150～165mm方坯。
本发明中制得的螺纹钢的热轧态组织为铁素体和珠光体。
本发明中利用风冷设备控制轧件的冷却速度，是通过调整风冷电机的转速及冷床的传送速度来控制每条轧件的冷却速度的。
本发明制得的螺纹钢成品中超过80%的铁素体沿原奥氏体晶界析出，提高晶粒度级别至9～10级，螺纹钢主要性能指标ReL：430～470MPa，Rm：570～640MPa，Agt：12～18%。
本发明方法的工艺原理如下：
轧件经过多段穿水冷却及回温，使轧件内外温度均匀，在入精轧机时组温度控制在900～950℃，通过控制轧制，得到细小均匀的铁素体+珠光体晶粒，晶粒度达到9级以上。
本发明相对现有技术，具有如下有益效果：
（1）本发明能够精确控制组织比例及分布，使钢中超过80%的铁素体沿原奥氏体晶界析出，提高晶粒度，能有效提螺纹钢的力学性能性能；
（2）本发明提供的工艺线路简单，可操作性强，易于控制；
（3）本发明生产成本低，节约能源。
附图说明
图1是本发明实施例1制得的螺纹钢的金相组织图；
图2是本发明实施例2制得的螺纹钢的金相组织图；
图3是本发明实施例3制得的螺纹钢的金相组织图。
具体实施方式
为了更好地解释本发明的技术方案，下面结合具体实施例对本发明的技术方案进行进一步的说明，下述实施例仅仅是示例性的说明本发明的技术方案，并不以任何形式限制本发明。凡是不背离本发明构思的改变或等同替代均包括在本发明的保护范围之内。
下表1为本发明各实施例螺纹钢中所含化学成分的质量百分含量列表；
下表2为本发明各实施例螺纹钢的生产工艺参数的取值列表；
下表3为本发明各实施例的力学性能测试结果列表。
本发明的一种提高螺纹钢晶粒度级别的生产方法，包括下述步骤：
（1）加热：将螺纹钢钢坯放入加热炉进行加热，加热温度为1050～1100℃，保温15～20min；
（2）控制轧制：粗轧开轧温度为1000～1050℃，将轧件轧制到直径为Φ20～30mm后，通过三段水冷辊道进行降温：第一段水冷辊道的冷却速度为150～200℃/s，冷却至790～840℃，经过回温辊道，回温至860～890℃后，经过第二段水冷辊道，冷却至800～830℃，经过回温辊道，回温至850～880℃后，经过第三段水冷辊道，冷却至800～8400，经过回温辊道，回温至900～930℃后开始精轧，控制精轧温度在900～950℃，延伸比2.7～3.1，精轧至螺纹钢成品尺寸；
（3）螺纹钢出成品轧机后的温度为950～1000℃，通过水冷辊道，冷却速度为100～250℃/s，冷却至850～950℃后，轧件上冷床后自然冷却至室温。
本发明中所述螺纹钢包含下述质量百分比含量的化学成分：C：0.22～0.25%，Si：0.30～0.45%，Mn：0.80～1.10%，S：0.020～0.045%，余量为Fe及不可避免的杂质元素。
本发明中所述螺纹钢钢坯是采用150～165*150～165mm方坯。
表1 本发明各实施例螺纹钢中所含化学成分的质量百分含量列表
表2 本发明各实施例螺纹钢的生产工艺参数的取值列表
表3 本发明各实施例的力学性能测试结果列表
由上表3可以看出，采用本发明方法生产的螺纹钢，晶粒度级别在9～10级。
附图1～3是实施例1～3生产的螺纹钢的金相组织。从图中可以看出，本发明实施例1～3生产的螺纹钢铁素体和珠光体组织特征非常明显，在视场分布均匀，其晶粒尺寸平均为6～10μm。表明本发明方法在同性能条件下，可有效降低螺纹钢的合金元素的含量。
Claims (5)
1.一种提高螺纹钢晶粒度级别的生产方法，其特征在于包括下述步骤：
（1）加热：将螺纹钢钢坯放入加热炉进行加热，加热温度为1050～1100℃，保温15～20min；
（2）控制轧制：粗轧开轧温度为1000～1050℃，将轧件轧制到直径为Φ20～30mm后，通过三段水冷辊道进行降温：第一段水冷辊道的冷却速度为150～200℃/s，冷却至790～840℃，经过回温辊道，回温至860～890℃后，经过第二段水冷辊道，冷却至800～830℃，经过回温辊道，回温至850～880℃后，经过第三段水冷辊道，冷却至800～840℃，经过回温辊道，回温至900～930℃后开始精轧，控制精轧温度在900～950℃，延伸比2.7～3.1，精轧至螺纹钢成品尺寸；
（3）控制冷却：螺纹钢出成品轧机后的温度为950～1000℃，通过水冷辊道，冷却至850～950℃后，轧件上冷床后自然冷却至室温。
2.根据权利要求1所述的一种提高螺纹钢晶粒度级别的生产方法，其特征在于：所述螺纹钢包含下述质量百分比含量的化学成分：C：0.22～.025%，Si：0.30～0.45%，Mn：0.80～1.10%，S：0.020～0.045%，余量为Fe及不可避免的杂质元素。
3.根据权利要求1所述的一种提高螺纹钢晶粒度级别的生产方法，其特征在于：所述螺纹钢钢坯是采用150～165*150～165mm方坯。
4.根据权利要求1所述的一种提高螺纹钢晶粒度级别的生产方法，其特征在于：所述螺纹钢的热轧态组织为铁素体和珠光体。
5.根据权利要求1所述的一种提高螺纹钢晶粒度级别的生产方法，其特征在于：制得的螺纹钢成品中超过80%的铁素体沿原奥氏体晶界析出，提高晶粒度级别至9～10级，螺纹钢主要性能指标ReL：410～440MPa，Rm：580～630MPa，Agt：12～18%。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310242102.3A CN116351891A (zh) | 2023-03-14 | 2023-03-14 | 一种提高螺纹钢晶粒度级别的生产方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310242102.3A CN116351891A (zh) | 2023-03-14 | 2023-03-14 | 一种提高螺纹钢晶粒度级别的生产方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116351891A true CN116351891A (zh) | 2023-06-30 |
Family
ID=86941004
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310242102.3A Pending CN116351891A (zh) | 2023-03-14 | 2023-03-14 | 一种提高螺纹钢晶粒度级别的生产方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116351891A (zh) |
-
2023
- 2023-03-14 CN CN202310242102.3A patent/CN116351891A/zh active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN112981235B (zh) | 一种屈服强度420MPa级的调质型建筑结构用钢板及其生产方法 | |
| CN104264064B (zh) | 一种特厚规格q690高强度结构钢板及其制造方法 | |
| CN106256918B (zh) | 一种精密冲压加工的汽车飞轮用冷轧带钢及其制造方法 | |
| CN111394639B (zh) | 一种高耐磨齿轮钢的制造方法 | |
| CN108611563A (zh) | 一种csp流程优良成形性能低碳钢钢板及其制造方法 | |
| CN106435380A (zh) | 一种微合金化高铝高塑性钢板及其制备方法 | |
| CN116121512A (zh) | 一种高强紧固件用冷镦钢盘条及其生产方法 | |
| CN112090956A (zh) | 一种低偏析高扭转桥梁缆索用盘条的生产控制方法 | |
| CN108359891A (zh) | 一种超高强度精细钢丝用盘条及其生产方法 | |
| CN109136757B (zh) | 中碳冷镦钢线材和中碳冷镦钢线材的生产方法 | |
| KR20090132796A (ko) | 고강도 저항복비 철근의 제조방법 | |
| WO2024187688A1 (zh) | 一种快速球化中碳碳素棒钢及其制造方法 | |
| JPH03146618A (ja) | 冷間鍛造用鋼の製造方法 | |
| CN113462982B (zh) | 一种绞线用盘条及生产工艺 | |
| CN110129672A (zh) | 一种低成本750MPa强度级别碳素结构钢及生产方法 | |
| CN115446116A (zh) | 一种高强塑性82b热轧盘条的生产方法 | |
| CN116351891A (zh) | 一种提高螺纹钢晶粒度级别的生产方法 | |
| JPH10306315A (ja) | 低温靱性に優れた非調質高張力鋼材の製造方法 | |
| JP4976985B2 (ja) | 低温ねじれ特性に優れた線材・棒鋼の製造方法 | |
| CN104109811A (zh) | Mn-Cr-V系超高强度无磁钢及其生产方法 | |
| CN112176248A (zh) | 一种低碳当量特厚规格海上风电钢dh36钢板及其生产方法 | |
| CN111876679A (zh) | 铬钒系热轧钢盘条及其制备方法、以及钢丝和手工具的制备方法 | |
| CN105177426A (zh) | 正火轧制的耐高温容器板及其生产方法 | |
| CN116200659B (zh) | 一种冷镦钢热轧盘条及其生产方法和制备精线的方法 | |
| CN115323261B (zh) | 一种调质型抗酸管线用钢板及其制造方法 |
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 |