本发明专利技术提供的一种400MPa级锚杆钢筋及其生产方法，依据MT146.2-2011规定的左旋无纵肋螺纹钢筋所做400MPa级锚杆钢筋创新，400MPa级左旋锚杆筋后续使用无需焊接、弯折，因此在成分设计上，可突破HRB400要求，充分发挥C的强化作用，在HRB400基础上减少合金特别是V、Nb、Ti等贵重合金的使用，采用常规热轧工艺，无需控冷，同时考虑尺寸因素对强度的贡献，以较低的成本生产满足性能要求的400MPa级左旋无纵肋锚杆钢筋是可行的。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及锚杆钢筋生产，所设计生产的锚杆钢筋的技术参数，均满足井巷支护用树脂锚杆金属杆体的质量要求。
技术介绍
在MT146.2-2011树脂锚杆第2部分规定：金属杆体及其附件中定义了三种形状的树脂锚杆金属杆体，要求优先选用屈服强度不小于335MPa的左旋无纵肋螺纹钢筋，对螺纹钢筋规定其抗拉强度、屈服强度应符合GB1499.2的规定，断后伸长率不小于15%，外观尺寸由锚杆制造企业做出要求,对屈服强度高于335MPa以上级别锚杆没有规定,由于制作锚杆时要对钢筋头部加工螺纹，若钢筋基圆尺寸小，加工时无法保证螺纹牙型，影响锚杆使用的安全性,随着技术进步和矿山井巷支护安全性的要求，需要高强度和高韧性锚杆钢筋,在400MPa级锚杆钢筋生产中，国内多采用GB1499.2-2007HRB400牌号生产，美国采用ASTMF432-2008中400MPa级、德国采用DSI标准中400MPa级牌号生产。 文献检索国内生产400MPa级锚杆钢筋，是按照HRB400的生产要求，必须采用加入V、Nb、Ti等贵合金或轧后控冷方式满足强度要求；在外观尺寸方面，左旋锚杆钢筋旋向和无纵肋在MT146.2-2011有规定（HRB400有纵肋，一般相对两面上横肋的方向相反），但基圆尺寸及偏差、横肋尺寸要求、横肋间距没有规定。 本专利技术是依据MT146.2-2011规定的左旋无纵肋螺纹钢筋所做的一种400MPa级锚杆钢筋创新,400MPa级左旋锚杆筋后续使用无需焊接、弯折，在成分设计上，突破HRB400要求，充分发挥C的强化作用，在HRB400基础上减少合金特别是V、Nb、Ti等贵重合金的使用，采用的常规热轧工艺，无需控冷，同时考虑尺寸因素对强度的贡献，以较低成本，满足400MPa级左旋无纵肋锚杆钢筋性能的生产要求，为企业的节能降耗起到了示范作用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于：提供的成本较低、安全可靠、满足MT146.2-2011要求的400MPa级左旋锚杆钢筋，用于矿井巷道的支撑效果极佳，具有重要的生产意义。 本专利技术的目的是这样实现的：一种400MPa级锚杆钢筋及其生产方法，采用70吨电炉或150吨转炉生产左旋锚杆钢筋; 步骤1成分的质量设计：C：0.21-0.26%、Si：0.45-0.60%、Mn：1.35-1.6%、P≤0.045%、S≤0.045%、V：0.005-0.015%； 步骤2外观尺寸设计：锚杆钢筋无纵肋，横肋单向左旋，采用月牙肋，横肋侧面与钢筋表面夹角α设计为51°，横肋与钢筋轴线夹角β设计为55°； 其中钢筋内径：φ18mm为18mm、φ20mm为20.1mm、φ22mm为22.1mm; 其中钢横肋高：φ18mm为1.2mm、φ20mm为1.2mm、φ22mm为1.0mm； 其中钢横肋间距：φ18mm为13.2mm、φ20mm为13.2mm、φ22mm为12.0mm; 其中钢横肋宽度：φ18mm为2.5mm、φ20mm为2.5mm、φ22mm为1.0mm; 步骤3轧机轧制参数： 1）φ18mm轧机参数: 1#、2#架轧机轧辊采用无孔型，无孔形状的轧件尺寸：宽168-107mm×高98-110mm、辊缝值98-107mm，轧件面积16464-11770mm2、轧辊直径560-540mm、轧制速度0.22-0.31m/s; 3#-14#架轧机轧辊采用椭圆孔型、圆孔型，15#架轧机轧辊采用无孔型，16#架轧机轧辊采用圆孔型，17#、18#为成品孔型;轧件尺寸：宽121-18mm×高86-18mm、辊缝值13-2mm、轧件面积8437.73-254.5mm2、轧辊直径560-345mm、轧制速度0.44-14.5m/s; 2）φ20mm轧机参数： 1#、2#架轧机轧辊采用无孔型，无孔形状的轧件尺寸：宽168-107mm×高98-110mm、辊缝值98-107mm，轧件面积16464-11770mm2、轧辊直径560-540mm、轧制速度0.29-0.41m/s; 3#-14#架轧机轧辊采用椭圆孔型、圆孔型，15#架轧机轧辊采用无孔型，16#架轧机轧辊采用圆孔型，17#、18#为成品孔型;轧件尺寸：宽121-20.1mm×高86-20.1mm、辊缝值13-2mm、轧件面积8437.73-330mm2、轧辊直径560-345mm、轧制速度0.57-14.5m/s; 3）φ22mm轧机参数： 1#、2#架轧机轧辊采用无孔型，无孔形状的轧件尺寸：宽170-107mm×高100-110mm、辊缝值100-107mm，轧件面积11770-16464mm2、轧辊直径560-540mm、轧制速度0.23-0.33m/s; 3#-14#架轧机轧辊采用椭圆孔型、圆孔型，15#架轧机轧辊采用无孔型，16#架轧机轧辊采用圆孔型，17#、18#为成品孔型；轧件尺寸：宽121-22.1mm×高86-22.1mm、辊缝值13-1.5mm、轧件面积8437.73-380.1mm2、轧辊直径560-345mm、轧制速度0.46-10.2m/s; 步骤4取样检测验证：φ18抗拉强度MPa633-664、屈服强度MPa429-445、延伸率24-29%；φ20抗拉强度MPa600-643、屈服强度MPa418-424、延伸率22.5-28.5%;φ22抗拉强度MPa607-610、屈服强度MPa424-434、延伸率23.5-25.5%。 本专利技术的理论依据：亚共析钢随着成分中C含量的增加，强度硬度增高,400MPa锚杆钢是一种低合金亚共析钢，也同样遵循上述理论,钢材能承受拉力大小与截面积有关，截面越大，承受力值越大，实际截面大于公称界面时，按公称截面计算的强度值也越大，当锚杆钢筋控制基圆尺寸偏正差时，有助于提高钢筋强度；左旋锚杆主要承受轴向力，无需焊接，强度可以靠提碳来实现;但锚杆做为一种安全保证构件，危险来临时要受到冲击力，需要有一定的塑韧性,钢材的塑性随碳含量的增加而减小，所以碳含量又不能太高,在成分设计中，在C钢基础上加入Si、Mn合金和微量的V，利用Si、Mn对亚共析钢强度和塑性的影响以及V的析出和细晶强化作用来提高强度减轻因提碳降低的塑性,冷弯性...
【技术保护点】
一种400MPa级锚杆钢筋及其生产方法，其特征在于：采用70吨电炉或150吨转炉生产左旋锚杆钢筋;步骤1成分质量设计：C：0.21‑0.26%、Si：0.45‑0.60%、Mn：1.35‑1.6%、P≤0.045%、S≤0.045%、V：0.005‑0.015%；步骤2外观尺寸设计：锚杆钢筋无纵肋，横肋单向左旋，采用月牙肋，横肋侧面与钢筋表面夹角α设计为51°，横肋与钢筋轴线夹角β设计为55°；其中钢筋内径：φ18mm为18mm、φ20mm为20.1mm、φ22mm为22.1mm;其中钢横肋高：φ18mm为1.2mm、φ20mm为1.2mm、φ22mm为1.0mm；其中钢横肋间距：φ18mm为13.2mm、φ20mm为13.2mm、φ22mm为12.0mm;其中钢横肋宽度：φ18mm为2.5mm、φ20mm为2.5mm、φ22mm为1.0mm;步骤3轧机轧制参数：1）φ18mm轧机参数:1#、2#架轧机轧辊采用无孔型，轧件尺寸：宽168‑107mm×高98‑110mm、辊缝值98‑107mm，轧件面积16464‑11770mm2、轧辊直径560‑540mm、轧制速度0.22‑0.31m/s;3#‑14#架轧机轧辊采用椭圆孔型、圆孔型，15#架轧机轧辊采用无孔型,16#架轧机轧辊采用圆孔型，17#、18#为成品孔型;轧件尺寸：宽121‑18mm×高86‑18mm、辊缝值13‑2mm、轧件面积8437.73‑254.5mm2、轧辊直径560‑345mm、轧制速度0.44‑14.5m/s;2）φ20mm轧机参数：1#、2#架轧机轧辊采用无孔型，轧件尺寸：宽168‑107mm×高98‑110mm、辊缝值98‑107mm，轧件面积16464‑11770mm2、轧辊直径560‑540mm、轧制速度0.29‑0.41m/s;3#‑14#架轧机轧辊采用椭圆孔型、圆孔型，15#架轧机轧辊采用无孔型,16#架轧机轧辊采用圆孔型，17#、18#为成品孔型;轧件尺寸：宽121‑20.1mm×高86‑20.1mm、辊缝值13‑2mm、轧件面积8437.73‑330mm2、轧辊直径560‑345mm、轧制速度0.57‑14.5m/s;3）φ22mm轧机参数：1#、2#架轧机轧辊采用无孔型，轧件尺寸：宽170‑107mm×高100‑110mm、辊缝值100‑107mm，轧件面积11770‑16464mm2、轧辊直径560‑540mm、轧制速度0.23‑0.33m/s;3#‑14#架轧机轧辊采用椭圆孔型、圆孔型，15#架轧机轧辊采用无孔型,16#架轧机轧辊采用圆孔型，17#、18#为成品孔型；轧件尺寸：宽121‑22.1mm×高86‑22.1mm、辊缝值13‑1.5mm、轧件面积8437.73‑380.1mm2、轧辊直径560‑345mm、轧制速度0.46‑10.2m/s;步骤4取样检测验证：φ18抗拉强度MPa633‑664、屈服强度MPa429‑445、延伸率24‑29%；φ20抗拉强度MPa600‑643、屈服强度MPa418‑424、延伸率22.5‑28.5%;φ22抗拉强度MPa607‑610、屈服强度MPa424‑434、延伸率23.5‑25.5%。...
【技术特征摘要】
1.一种400MPa级锚杆钢筋及其生产方法，其特征在于：采用70吨电炉或
150吨转炉生产左旋锚杆钢筋;
步骤1成分质量设计：C：0.21-0.26%、Si：0.45-0.60%、Mn：1.35-1.6%、
P≤0.045%、S≤0.045%、V：0.005-0.015%；
步骤2外观尺寸设计：锚杆钢筋无纵肋，横肋单向左旋，采用月牙肋，横
肋侧面与钢筋表面夹角α设计为51°，横肋与钢筋轴线夹角β设计为55°；
其中钢筋内径：φ18mm为18mm、φ20mm为20.1mm、φ22mm为22.1mm;
其中钢横肋高：φ18mm为1.2mm、φ20mm为1.2mm、φ22mm为1.0mm；
其中钢横肋间距：φ18mm为13.2mm、φ20mm为13.2mm、φ22mm为12.0
mm;
其中钢横肋宽度：φ18mm为2.5mm、φ20mm为2.5mm、φ22mm为1.0mm;
步骤3轧机轧制参数：
1）φ18mm轧机参数:
1#、2#架轧机轧辊采用无孔型，轧件尺寸：宽168-107mm×高98-110mm、
辊缝值98-107mm，轧件面积16464-11770mm2、轧辊直径560-540mm、轧制速度
0.22-0.31m/s;
3#-14#架轧机轧辊采用椭圆孔型、圆孔型，15#架轧机轧辊采用无孔型,16#
架轧机轧辊采用圆孔型，17#、18#为成品孔型;轧件尺寸：宽121-18mm×高86-18
mm、辊缝值13-2mm、轧件面积8437.73-254.5mm2、轧辊直径560-345mm、轧制
速度0.44-14.5m/s;
2）φ20mm轧机参数：
1#、2#架轧机轧辊采用无孔型，轧件尺寸：宽168-107mm×高98-110mm、
辊缝值98-107m...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈海军，宋维兆，雷洪，张海军，李玲，
申请(专利权)人：宝钢集团新疆八一钢铁有限公司，
类型：发明
国别省市：新疆;65
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。