一种高强度钢筋及其生产方法技术

本发明专利技术公开了一种高强度钢筋，按照重量百分比，由以下组分组成，C：0.23～0.28％，Si：0.50～0.70％，Mn：1.30～1.60％，V：0.060～0.080％，其余为Fe，控制杂质含量：S≤0.045％，P≤0.045％，各组分的重量百分比之和为100％。本发明专利技术还公开了一种高强度钢筋的生产方法，先将各种组分熔化铸造成钢坯，加热，再依次对其进行粗轧、中轧和精轧，将轧件进行穿水冷却、回复，最后使其自然冷却至室温，即得高强度钢筋。本发明专利技术的高强度钢筋组织性能良好，制作工艺简单，成本低。

【技术实现步骤摘要】
一种高强度钢筋及其生产方法
本专利技术属于金属材料加工与成型
，涉及一种高强度钢筋及其生产方法。
技术介绍
钢筋是指钢筋混凝土用和预应力钢筋混凝土用钢材，广泛用于各种建筑结构，特别是大型、重型、轻型薄壁和高层建筑结构，在国民经济发展中占据重大作用。建筑工程的质量关系着人们的生命安全，为了提高建筑结构的安全性和抗震性，提高钢筋的强度和综合性能成为本领域研究的热点。目前，我国建筑行业普遍采用HRB335、HRB400和HRB500级钢筋，但这些钢筋强度较低，所以用钢量较大。在国家大力提倡节能减排、绿色环保的背景下，作为资源消耗大户的建筑业，普通强度钢筋作为建筑用钢主材的状况已无法满足建设发展的需要，发展低成本高性能钢筋并研究其工程应用已成为迫切需要解决的难题。因此，研制一种强度高和综合性能好的高强度钢筋，是钢铁企业应对未来钢筋混凝土结构在建筑工程领域发展的必然趋势。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种高强度钢筋，解决了现有钢筋强度低，制作成本高，能耗大等问题。本专利技术的另一目的是提供一种高强度钢筋的生产方法。本专利技术的第一技术方案是，一种高强度钢筋，按照重量百分比，由以下组分组成，C：0.23～0.28％，Si：0.50～0.70％，Mn：1.30～1.60％，V：0.060～0.080％，其余为Fe，控制杂质含量：S≤0.045％，P≤0.045％，各组分的重量百分比之和为100％。本专利技术的第二技术方案是，一种高强度钢筋的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：按照重量百分比分别称取以下组分，C：0.23～0.28％，Si：0.50～0.70％，Mn：1.30～1.60％，V：0.060～0.080％，其余为Fe，控制杂质含量：S≤0.045％，P≤0.045％，各组分的重量百分比之和为100％；其中组分V是通过VN16合金添加，VN16合金按照重量百分比由以下组分组成，N：14～18％，C≤6％，其余为V，控制杂质含量：P≤0.06％，S≤0.10％，各组分的重量百分比之和为100％。步骤2，将步骤1称取的各组分熔化在一起，铸造成钢坯；步骤3，将钢坯送入加热炉内进行加热；步骤4，将加热后的钢坯依次进行粗轧、中轧和精轧，得到精轧钢筋；步骤5，将精轧钢筋进行穿水冷却，穿水后钢件进行自然回复，得到回复后钢筋；步骤6，将回复后钢筋进行自然冷却至室温，即得一种高强度钢筋。所述步骤3钢坯加热过程中，加热温度为1000～1050℃，加热时间为70～90min。所述步骤4中，粗轧前轧件开轧温度为900～950℃。所述步骤4中，轧件出精轧速度为10～15m/s。所述步骤5中，钢筋穿水冷却时，穿水量为100～150m3/H，穿水压强为0.4～0.6MPa，钢件表层冷却速度小于33℃/s，穿水冷却后钢件表面温度不低于650℃。所述步骤5中，钢筋回复最高温度为850～950℃。本专利技术的有益效果是，利用微合金化与控冷技术相结合的工艺生产的高强度钢筋，组织性能良好，强度高，而且成本低，便于推广生产应用。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术作进一步地详细说明。本专利技术一种高强度钢筋，按照重量百分比，由以下组分组成，C：0.23～0.28％，Si：0.50～0.70％，Mn：1.30～1.60％，V：0.060～0.080％，其余为Fe，控制杂质含量：S≤0.045％，P≤0.045％，各组分的重量百分比之和为100％。本专利技术一种高强度钢筋的生产方法，具体按照以下步骤实施：步骤1，按照重量百分比分别称取以下组分，C：0.23～0.28％，Si：0.50～0.70％，Mn：1.30～1.60％，V：0.060～0.080％，其余为Fe，控制杂质含量：S≤0.045％，P≤0.045％，各组分的重量百分比之和为100％。其中V是通过VN16合金添加，VN16合金按照重量百分比由以下组分组成，N：14～18％，C≤6％，其余为V，控制杂质含量：P≤0.06％，S≤0.10％，各组分的重量百分比之和为100％。炼钢过程中，VN16中的N作为载气能带动V到达钢液表面，有利于钢材表面细晶强化，提升钢材的强度及硬度。步骤2，将步骤1称取的各组分熔化在一起，铸造成钢坯。步骤3，将步骤2的钢坯送入加热炉内进行加热，加热温度为1000～1050℃，加热时间为70～90min，可有效减缓加热过程中钢中晶粒的长大。步骤4，将步骤3加热后的钢坯依次进行粗轧、中轧和精轧，粗轧前轧件开轧温度为900～950℃，可实现低温轧制，细化钢材组织晶粒；轧件出精轧速度为10～15m/s，粗轧和中轧均轧制6道次，精轧轧制2～6道次，即得精轧钢筋。步骤5，将精轧钢筋进行穿水冷却，穿水量为100～150m3/H，穿水压强为0.4～0.6MPa，钢筋表层冷却速度小于33℃/s，穿水冷却后钢筋表面温度不低于650℃，穿水后钢筋进行自然回复，得到回复后钢筋，回复最高温度为850～950℃，自然回复使钢筋表面形成回火索氏体，增强钢筋的韧性和塑性。步骤6，将回复后钢筋进行自然冷却至室温，即得高强度钢筋。实施例1制备Φ25mm高强度钢筋，具体按照以下步骤实施：步骤1，按照重量百分比，分别称取以下组分：C：0.23％，Si：0.55％，Mn：1.46％，V：0.063％，其余为Fe，控制杂质含量：S：0.021％，P：0.025％，各组分的重量百分比之和为100％；其中V是通过VN16合金添加，VN16合金按照重量百分比，称取下列组分：N：18％，C：5％，其余为V，控制杂质含量：P：0.03％、S：0.1％，各组分的重量百分比之和为100％；步骤2，将步骤1中称取的各组分熔化在一起，铸造成钢坯；步骤3，将钢坯送入均热段炉内进行加热，加热温度为1032℃，加热时间为80min；步骤4，将加热后的钢坯进行粗轧、中轧和精轧，粗轧前轧件开轧温度为900℃，粗轧和中轧个各轧制6道次，精轧轧制4道次，轧件出精轧速度为13.5m/s，即得到精轧钢筋；步骤5，将精轧钢筋进行穿水冷却，穿水量为110m3/H，穿水压强为0.55MPa，钢筋表层冷却速度为30℃/s，穿水冷却后钢筋表面温度为680℃，穿水后钢筋进行自然回复，得到回复后钢筋，回复最高温度为875℃；步骤6，将回复后钢筋进行自然冷却至室温，即得一种高强度钢筋。经测试，实施例1制备的钢筋参数见表1。表1实施例1制备的钢筋的力学性能参数由表1中数据可知，实施例1制备的钢筋力学性能均合格。实施例2制备Φ25mm高强度钢筋，具体按照以下步骤实施：步骤1，按照重量百分比，分别称取以下组分：C：0.25％，Si：0.55％，Mn：1.40％，V：0.066％，其余为Fe，控制杂质含量：S：0.022％，P：0.024％，各组分的重量百分比之和为100％；其中V是通过VN16合金添加，VN16合金按照重量百分比，称取下列组分：N：18％，C：5％，其余为V，控制杂质含量：P：0.03％、S：0.1％，各组分的重量百分比之和为100％；步骤2，将步骤1中称取的各组分熔化在一起，铸造成钢坯；步骤3，将钢坯送入均热段炉内进行加热，加热温度为1042℃，加热时间为78min。步骤4，将加热后的钢坯进行粗轧、中轧和精轧，粗轧前轧件开轧温度为930℃，粗轧和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高强度钢筋，其特征在于，按照重量百分比，包含以下组分，C：0.23～0.28％，Si：0.50～0.70％，Mn：1.30～1.60％，V：0.060～0.080％，其余为Fe，控制杂质含量：S≤0.045％，P≤0.045％，各组分的重量百分比之和为100％。

【技术特征摘要】
1.一种高强度钢筋，其特征在于，按照重量百分比，包含以下组分，C：0.23～0.28％，Si：0.50～0.70％，Mn：1.30～1.60％，V：0.060～0.080％，其余为Fe，控制杂质含量：S≤0.045％，P≤0.045％，各组分的重量百分比之和为100％。2.一种高强度钢筋的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：按照重量百分比分别称取以下组分，C：0.23～0.28％，Si：0.50～0.70％，Mn：1.30～1.60％，V：0.060～0.080％，其余为Fe，控制杂质含量：S≤0.045％，P≤0.045％，各组分的重量百分比之和为100％；其中，组分V通过添加VN16合金，VN16合金按照重量百分比由以下组分组成，N：14～18％，C≤6％，其余为V，控制杂质含量：P≤0.06％，S≤0.10％，各组分的重量百分比之和为100％。步骤2，将步骤1称取的各组分熔化在一起，铸造成钢坯；步骤3，将钢坯送入加热炉内进行加热；步骤4，将加热...

【专利技术属性】
技术研发人员：支旭波，尚巍巍，房金乐，
申请(专利权)人：陕钢集团汉中钢铁有限责任公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61