一种840MPa级热轧锚杆钢筋的生产方法技术

本发明专利技术公开了一种840MPa级热轧锚杆钢筋的生产方法，旨在提供一种韧性、塑性良好，强度较高的热轧锚杆钢筋，其技术要点是：通过设计组分及重量百分比含量、炼钢和轧钢工艺来实现。设计组分及重量百分比含量为C含量为：0.24‑0.32％，Cr含量为：0.15‑0.40％，V含量为：0.10‑0.180％，Mn含量0.6％‑1.2％，Si含量0.5‑0.6％，N含量0.5‑0.9％，P≤0.040％，S≤0.040％，其中0.8％

【技术实现步骤摘要】
一种840MPa级热轧锚杆钢筋的生产方法
本专利技术涉及冶金行业，尤其涉及一种840MPa级热轧锚杆钢筋的生产方法。
技术介绍
从目前国内锚杆钢筋的生产来看，高强度高冲击韧性、外形无纵肋的840MPa级锚杆钢筋暂时没有厂家可以生产，究其原因是力学性能与冲击韧性呈反比状态，两者很难同时达到，而且此产品直销澳洲，对纵肋高度要求非常高，与国内锚杆钢筋的外形截然不同，其要求纵肋高度在0-0.3mm，国内锚杆钢筋要求无纵肋。在力学性能差异方面，840MPa级热轧锚杆钢筋对性能要求为屈服强度≥700MPa，抗拉强度≥840MPa，冲击吸收功(20℃)≥40J，断后伸长率(A5)≥20％；而普通MG600对上述力学性能的要求为：屈服强度≥600MPa，抗拉强度≥750MPa，冲击吸收功(20℃)≥34J，断后伸长率(A5)≥18％，可以看出，840MPa级热轧锚杆钢筋比普通MG600要求具有更高的屈服强度和抗拉强度，现有技术中对上述840MPa级的锚杆钢筋的生产无论从原料材质上还是生产工艺上都很难获得上述力学性能。CN201610828622.2号专利申请虽然也公开了一种840MPa级热轧锚杆钢筋的生产方法，且产品力学指标有时可以达到上述要求，但实践中发现该工艺的生产稳定性不足，成品率不高，本专利技术在上述现有技术的基础上对上述工艺进行进一步的改进。本专利技术提出了一种能同时保证韧性和塑性指标达标的生产工艺方法，并可实现840MPa级热轧锚杆钢筋产品质量、指标稳定，经济效益显著。
技术实现思路
本专利技术提供了一种840MPa级热轧锚杆钢筋的生产方法。其解决技术问题的技术方案是：1、钢材组分及重量百分比含量：C元素是最廉价的合金元素，能大幅度提高钢筋强度，但是对延伸率降低较明显；Cr元素对抗拉强度提高较多，能改善强屈比，提高冲击吸收功，但会降低钢筋延伸率；V元素会改善低温冲击韧性。为保证延伸率、冲击吸收功达标，设计C含量为：0.24-0.32％，Cr含量为：0.15-0.40％，V含量为：0.10-0.180％，Mn含量0.6％-1.2％，Si含量0.5-0.6％，N含量0.5-0.9％，P≤0.040％，S≤0.040％，其中0.8％<V+N含量<1.01％，Cr+Mn<1.06％，余量为Fe和杂质元素。2、炼钢工艺包括55吨转炉粗炼工序、LF精炼工序、小方坯连铸工序和轧制工序。钢坯轧制工序包括了钢坯冷装入加热炉、双蓄热式加热炉对钢坯加热、全程流低温控轧、低速轧制和控轧控冷步骤，其中开轧温度为950±50℃，控轧温度为900±50℃，控冷温度为850±50℃，将轧制速度由16m/s降至8m/s。本专利技术的有益效果是：1、首先从材质改善出发，对现有技术中840MPa级热轧锚杆钢筋使用的钢材进行改性，提高钢材的性能；专利技术人发现V可以提高钢的高温强度。V低于0.05％时，V析出强化效果不能够满足力学性能要求，V高于0.2％时，析出强化使强度太高而导致韧性变差，而N作为V析出必需的元素，为了保证一定的析出量，其必须保持一定含量，但是N含量过高会影响钢中内部质量，V和N的配合比例和总量必须适宜才能保证产品的稳定，试验结果表明N的范围在0.5-0.9％、V的范围在0.10-0.180％且0.8％<V+N含量<1.01％可以保证较高的成品率。铬能显著提高钢的强度、硬度和耐磨性，但过量会降低塑性和韧性；是耐热钢的重要合金元素，加入适量Cr可以提高钢的耐高温性能。Mn则可以显著降低钢的相变温度，通过控制Mn和Cr的总量可以保证钢材在高温下的韧性和塑性均获得显著提高，专利技术人通过试验发现Cr+Mn<1.06％可以获得最优的强度和韧性。2、结合原材料的改进，对生产工艺进行优化，使材料和工艺实现最大程度的匹配，获得更优良的钢筋力学性能。轧制温度和轧制速度的控制可以有效提高产品的综合性能。3、本专利技术实现840MPa级热轧锚杆钢筋性能达标及稳定生产：平均屈服强度750MPa，抗拉强度850-900MPa，延伸率达到25％，冲击吸收功40-80J。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步说明，但本专利技术并不局限于此。实施例1：一种840MPa级热轧锚杆钢筋的生产方法：1、设计钢材中的化学成为为：C含量为：0.3％，Cr含量为：0.22％，V含量为：0.10％，Mn含量0.6％，Si含量0.5％，N含量0.7％，P含量0.01％，S含量0.01％，余量为Fe和杂质元素。2、炼钢工艺为：V元素采取氮化钒铁实现添加，上游工序不经铁水预处理和真空精炼，只需经5吨转炉粗炼工序、LF精炼工序、小方坯连铸工序和轧制工序即可满足轧钢对钢坯的质量要求。钢坯轧制工序包括了钢坯冷装入加热炉、双蓄热式加热炉对钢坯加热、全程流低温控轧、低速轧制和控轧控冷步骤，其中开轧温度为950±50℃，控轧温度为900±50℃，控冷温度为850±50℃，将轧制速度由16m/s降至8m/s。轧制后钢筋在室内存放自然时效。室内存放：冬季存放15天，夏季存放7天。试验结果表明，采用以上钢材制备的840MPa级热轧锚杆钢筋完全可以达到前述力学性能，成品率可以达到99.8％以上。对比例1：采用CN201610828622.2号专利申请制备的840MPa级热轧锚杆钢筋部分产品也可以达到上述力学性能，但成品率仅仅可以达到80％，产品稳定性并不好。通过以上实施例和对比例可以看出，根据本专利技术的方法生产出的高韧性锚杆钢筋具有优异的屈服强度、抗拉强度和延伸率，能满足840MPa级热轧锚杆钢筋性能要求，且产品成品率和稳定性显著提高。上述具体实施方式不能作为对本专利技术保护范围的限制，对于本
的技术人员来说，对本专利技术实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本专利技术的保护范围内。本专利技术未详述之处，均为本
技术人员的公知技术。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种840MPa级热轧锚杆钢筋的生产方法，其特征是：(1)制备钢材并使钢材组分及重量百分比含量为：C含量为：0.24‑0.32％，Cr含量为：0.15‑0.40％，V含量为：0.10‑0.180％，Mn含量0.6％‑1.2％，Si含量0.5‑0.6％，N含量0.5‑0.9％，P≤0.040％，S≤0.040％，其中0.8％

【技术特征摘要】
1.一种840MPa级热轧锚杆钢筋的生产方法，其特征是：(1)制备钢材并使钢材组分及重量百分比含量为：C含量为：0.24-0.32％，Cr含量为：0.15-0.40％，V含量为：0.10-0.180％，Mn含量0.6％-1.2％，Si含量0.5-0.6％，N含量0.5-0.9％，P≤0.040％，S≤0.040％，其中0.8％<V+N含量<1.01％，Cr+Mn<1.06％，余量为Fe和杂质元素；(2...

【专利技术属性】
技术研发人员：王长生，肖立军，张忠峰，马庆水，张红雁，邓兆征，张晓军，袁成玺，郭其江，宋将，孟丽军，曹文强，赵衍芳，
申请(专利权)人：石横特钢集团有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37