一种HRB500E抗震钢筋及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种HRB500E抗震钢筋及其制备方法，钢筋按重量比由以下元素组成，C 0.20-0.25％，Si0.40-0.65％,Mn 1.20-1.60％，P≤0.045％，S≤0.045％，V0.050-0.110％。方法包括1)炼钢、精炼；2)连铸；3)轧钢。本发明专利技术化学成分设计合理经济，既保证了钢筋达到国家标准GBl499.2抗震钢筋和任务书规定的技术要求，又达到了节省合金的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种HRB500E抗震钢筋及其制备方法
本专利技术涉及建材领域，具体涉及一种HRB500E抗震钢筋及其制备方法。
技术介绍
由于地震频发和造成的灾难性后果，国家对建筑钢筋的抗震性高度关注，建设部提出，重大建设工程、高层住宅建筑等必须采用抗震钢筋。我国目前抗震钢筋普遍使用的是HRB400E，HRB500E研发生产还处于初级阶段，国内同类型生产的HRB500E高强度抗震钢筋合格率低，性能不稳定，工艺稳定性有待于研究，尚没有形成产业化生产线。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种HRB500E抗震钢筋及其制备方法，解决抗震钢筋的高强度、高韧性、应变时效及高成本等问题。本专利技术提供的技术方案如下：一种HRB500E抗震钢筋，其特征在于：按重量比由以下元素组成，C0.20-0.25％，Si0.40-0.65％,Mn1.20-1.60％，P≤0.045％，S≤0.045％，V0.050-0.110％以及不可避免的杂质。在本专利技术的一较佳实施例中，该钢筋的规格为直径6-12mm，按重量比由以下元素组成，C0.20-0.24％，Si0.40-0.60％,Mn1.20-1.45％，P≤0.045％，S≤0.045％，V0.050-0.080％以及不可避免的杂质。在本专利技术的另一较佳实施例中，该钢筋的规格为直径14-22mm，按重量比由以下元素组成，C0.22-0.24％，Si0.45-0.60％,Mn1.30-1.45％，P≤0.045％，S≤0.045％，V0.050-0.100％以及不可避免的杂质。在本专利技术的再一较佳实施例中，该钢筋的规格为直径25-40mm，按重量比由以下元素组成，C0.22-0.24％，Si0.45-0.60％,Mn1.30-1.45％，P≤0.045％，S≤0.045％，V0.050-0.100％以及不可避免的杂质。本专利技术生产的钢筋，技术参数如下：屈服强度ReL/MPa：540-570、抗拉强度Rm/MPa695-730、强屈比ROm/ROel％1.29-1.32、屈服比ROel/Rel)1.25-1.28、最大力总伸长Agt％10.5-14.1、延伸率A％19.6～27。前述的HRB500E抗震钢筋的制备方法，包括如下步骤：(1)炼钢、精炼：采用电炉热装铁水工艺，调好铁水和废钢比例，通电熔化、强化供氧脱碳，控制造渣过程，脱磷、去除钢中的有害杂质，达到出钢条件C：0.08～0.12％；P0.030％；钢水温度：1630～1650℃，偏心炉底无渣出钢，钢包内合金化；控制好复合脱氧剂和FeV合金加入时机；进入LF精炼工位，吹氩搅拌，脱氧，进一步去除钢中的气体和夹杂物，提高钢的洁净度，以及成分和温度微调，实现钢水窄成分控制和过热度的精确控制，满足HRB500E高强抗震钢筋的各项技术性能要求；确保到LF后：C％：0.15～0.21；Si％：0.30～0.40；Mn％：1.15～1.30；P％：≤0.035。(2)连铸工艺：中间包温度控制：开浇第一、二炉1605-1625℃，连浇炉1575-1615℃，浇注过程中稳定控制好拉速，保证钢水衔接；采用二冷动态配水，优化连铸工艺参数，改善铸坯凝固组织，提高铸坯表面质量、消除皮下气泡、缩孔和疏松，生产优质、无缺陷铸坯(3)轧钢工艺：严格执行加热制度，开轧、和终轧温度控制、穿水冷却工艺，确保轧制过程中钢的均热性，防止出现混晶或异常金相组织，同时对铁素体和珠光体形貌及晶粒度进行摸索，寻求最佳冷却转变区域，获得理想的金相组织和晶粒度的匹配，从而保证钢筋通条性能稳定。通过对棒材生产线的全面改造，采用蓄热式步进加热炉、全新的短应力高刚度轧机，粗中轧预穿水，轧后多段式冷却，回火、再冷却，优化轧制工艺和控轧控冷技术，避免钢筋组织粗大、不均匀等现象造成的力学性能降低，获得良好金相组织和晶粒度，满足HRB500E高强抗震钢筋的各项性能要求。钢坯加热制度：预热段:700℃～850℃；加热段:1150℃～1200℃；均热段：980℃～1100℃；终轧温度控制：900℃～950℃；终轧速度5.5-13m/s、穿水流量200-480m3/h、水压≧0.8MPa、精轧入口温度920-940℃、冷床入口温度620-680℃、开轧温度1020-1070℃、回水温度<40℃。本专利技术HRB500E高强抗震钢筋采用钒合金化，化学成分设计合理经济，既保证了钢筋达到国家标准GBl499.2抗震钢筋规定的技术要求，又达到了节省合金的目的。附图说明图1为对钢筋样进行组织形貌观察的电子金相显微镜图(400×)其中左为芯部，右为边部。具体实施方式步骤：(1)炼钢、精炼工艺：采用电炉热装铁水工艺，铁水和废钢比例各50％，通电熔化、强化供氧脱碳，控制造渣过程，脱磷、去除钢中的有害杂质，达到出钢条件(C：0.08～0.12％；P0.030％；钢水温度：1630～1650℃)，偏心炉底无渣出钢，钢包内合金化。控制好复合脱氧剂和FeV合金加入时机；进入LF精炼工位，吹氩搅拌，脱氧，进一步去除钢中的气体和夹杂物，提高钢的洁净度，以及成分和温度微调，实现钢水窄成分控制和过热度的精确控制，满足HRB500E高强抗震钢筋的各项技术性能要求。(2)连铸工艺：中间包温度控制：开浇第一、二炉1605-1625℃，连浇炉1575-1615℃，浇注过程中稳定控制好拉速，保证钢水衔接。可以采用全程氩封保护浇注、电磁搅拌、结晶器液面自动控制、二冷动态配水、气雾冷却等方法，优化连铸工艺参数，改善铸坯凝固组织，以提高铸坯表面质量、消除皮下气泡、缩孔和疏松，生产优质、无缺陷铸坯。连铸工艺参数：1)、过热度与拉速参数见表1过热度(℃)≥4545～4040～3535～3030～2525～2020～15≤15拉速控制(m/min)≤1.9≤2.0≤2.1≤2.2≤2.3≤2.4≤2.5≥2.62)、水冷参数结晶器水冷参数:120～130(±5)m3/h；二冷比水量：1.0～1.5L/Kg，见表2二冷各段水量可根据铸坯情况向上浮动0.2～0.5m3/h。3)、压缩空气参数：0.25～0.35MPa4)、电磁搅拌参数：电流：280A；频率：5Hz(3)轧钢工艺：严格执行加热制度，开轧、和终轧温度控制、穿水冷却工艺，确保轧制过程中钢的均热性，防止出现混晶或异常金相组织，同时对铁素体和珠光体形貌及晶粒度进行摸索，寻求最佳冷却转变区域，获得理想的金相组织和晶粒度的匹配，从而保证钢筋通条性能稳定。采用蓄热式步进加热炉、短应力高刚度轧机，粗中轧预穿水，轧后多段式冷却(轧件通过中轧机(第六架轧机)后首先进行预穿水冷却，经空过辊道，进入预精轧机和精轧机轧制升温回火，精轧机后有四段穿水管,段与段之间间隔供水，当轧件经过穿水管时即形成多段式冷却、回火、再冷却)、回火、再冷却，优化轧制工艺和控轧控冷技术，避免钢筋组织粗大、不均匀等现象造成的力学性能降低，获得良好金相组织和晶粒度，其中，钢坯加热制度：预热段:700℃～850℃；加热段:1150℃～1200℃；均热段：980℃～1100℃；终轧温度控制：900℃～950℃；HRB500E抗震钢筋控轧、控冷工艺参数见表3。表3，HRB500E抗震钢筋控轧、控冷工艺参数表力学性能采用FeV合金生产HRB500E,生产了10批次本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种HRB500E抗震钢筋，其特征在于：按重量比由以下元素组成，C 0.20‑0.25％，Si0.40‑0.65％,Mn 1.20‑1.60％，P≤0.045％，S≤0.045％，V 0.050‑0.110％以及不可避免的杂质。

【技术特征摘要】
1.一种HRB500E抗震钢筋的制备方法，包括如下步骤：(1)炼钢、精炼：采用电炉热装铁水工艺，调好铁水和废钢比例，通电熔化、强化供氧脱碳，控制造渣过程，脱磷、去除钢中的有害杂质，达到出钢条件；钢水温度：1630～1650℃；进入LF精炼工位，吹氩搅拌，脱氧，进一步去除钢中的气体和夹杂物，提高钢的洁净度，以及成分和温度微调，其中，确保到LF后C：0.15-0.21％；Si：0.30-0.40％；Mn：1.15-1.30％；P％：≤0.035；(2)连铸：中间包温度控制：开浇第一、二炉1605-1625℃，连浇炉1575-1615℃，浇注过程中稳定控制好拉速，保证钢水衔接；全程氩封保护浇注；连铸工艺参数：①、过热度与拉速参数过热度(℃)≥4545～4040～3535～3030～2525～2020～15≤15拉速控制(m/min)≤1.9≤2.0≤2.1≤2.2≤2.3≤2.4≤2.5≥2.6②、水冷参数结晶器水冷参数:120～130m3/h；二冷比水量：1.0～1.5L/Kg0段(m3/h)6.407.007.407.708.108.508.909.301段(m3/h)6.407.007.407.708.108.508.909.302段(m3/h)4.004.404.604.805.105.305.605.903段(m3/h)3.203.503.703.904.104.304.504.70(3)轧钢：加热制度，开轧、和终轧温度控制、穿水冷却，确保轧制过程中钢的均热性，防止出现混晶或异常金相组织；其中，钢坯加热制度为：预热段:700℃～850℃；加热段:1150℃～1200℃；均热段：980℃～1100℃；终轧温度控制：900℃～950℃；终轧速度5.5-13m/s、穿水流量200-480m3/h、水压≧0.8MPa、精轧入口...

【专利技术属性】
技术研发人员：林致明，林军，
申请(专利权)人：福建三宝特钢有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35