一种大跨梁工程用635MPa级高强盘螺及其控轧控冷工艺制造技术

本发明专利技术的目的在于提供一种大跨梁工程用635MPa级高强盘螺及其控轧控冷工艺，所述盘螺包括如下质量百分比的化学成分：C 0.25～0.28％、Si0.60～0.75％、Mn 1.45～1.55％、V 0.120～0.135％、Nb 0.020～0.030％、P≤0.030％，S≤0.030％，N 0.0110～0.0125％、Ceq≤0.58％，以及余量的Fe和不可避免的杂质；采用铸坯加热，轧制，轧制后的线材穿水冷却送入夹送辊，再由吐丝机吐丝成卷，吐丝盘卷进入斯泰尔摩风冷线依次进行风冷、保温罩缓冷的控轧控冷工艺进行生产，该方法生产出的高强盘螺的实测屈服强度、抗拉强度、断后伸长率均满足使用要求，且高强度和塑性配合良好。

635mpa grade high strength spiral and its controlled rolling and controlled cooling technology for large span beam engineering

【技术实现步骤摘要】
一种大跨梁工程用635MPa级高强盘螺及其控轧控冷工艺
本专利技术属于建筑工程用盘螺钢
，具体涉及一种大跨梁工程用635MPa级高强盘螺及其控轧控冷工艺。
技术介绍
600Mpa级以上高强螺纹钢筋具备强度高、综合性能优的特点，按照当前我国工程建设规模，如果将高强钢筋应用比例从目前的35％提高到65％，每年大约可节省钢筋1000万吨，相应减少1600万吨铁矿石、600万吨标准煤、4100万吨新水的消耗，同时减排2000万吨二氧化碳、2000万吨污水和1500万千克粉尘。作为节材节能环保产品，高强螺纹钢筋在混凝土结构和砌体结构工程中大力推广应用，是加快转变经济发展方式的有效途径，是建设资源节约型、环境友好型社会的重要举措，对推动钢铁工业和建筑业结构调整，转型升级具有重大意义。2018年，国家对热轧带肋钢筋标准进行修订，增加了HRB600牌号。然而，因600Mpa级以上钢筋强度强度稳定性和伸长率等指标不容易达到要求，造成成本高、工艺复杂且能源消耗量大等问题，目前国内钢厂实际生产600MPa级热轧高强盘螺并不多，而生产更高强度635MPa级热轧高强盘螺的钢厂则更是鲜有报道。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种大跨梁工程用635MPa级高强盘螺及其控轧控冷工艺，该方法生产出高强度、可焊性和机械连接性能均十分良好的635MPa级高强热轧盘螺，采取细晶粒控制轧制及轧后穿水冷却工艺，在斯泰尔摩风冷线上通过合适的冷却速率，相转变得到具有铁素体和细珠光体的复相组织，钢筋可获得良好的强韧性配合和可焊性。本专利技术采取的技术方案为：一种大跨梁工程用635MPa级高强盘螺，包括如下质量百分比的化学成分：C0.25～0.28％、Si0.60～0.75％、Mn1.45～1.55％、V0.120～0.135％、Nb0.020～0.030％、P≤0.030％，S≤0.030％，N0.0110～0.0125％、Ceq≤0.58％，以及余量的Fe和不可避免的杂质。其中Ceq＝C+Mn/6+(Cr+V+Mo)/5+(Cu+Ni)/15。进一步地，优选为包括如下质量百分比的化学成分：C0.26～0.27％、Si0.70～0.71％、Mn1.52～1.55％、V0.125～0.129％、Nb0.021～0.026％、P≤0.030％，S≤0.017％，N0.0115～0.0117％、Ceq0.55～0.56％，以及余量的Fe和不可避免的杂质。本专利技术提供的635MPa级高强盘螺中各元素成分、作用及机理如下：C能够起到固溶强化作用，同时可以提高珠光体含量，提高钢材强度，但是含量过高会影响焊接性能，降低塑性。此专利技术中，C元素质量分数为0.25～0.28％，优选为0.26～0.27％。Si起固溶强化作用，能够提高钢材强度，而且不参与碳当量(Ceq)计算，对焊接性能影响较小，但是含量过高会降低钢材韧性和塑性。此专利技术中，Si元素质量分数为0.60～0.75％，优选为0.70～0.71％。Mn同样起到固溶强化作用，显著提高钢材强度，而且提高钢材淬透性，提高珠光体含量，提高强屈比，但是含量过高会影响焊接性能。此专利技术中，Si元素质量分数为1.45～1.55％，优选为1.52～1.55％。V是主要强化元素，形成的VC、VN、V(C，N)化合物，对晶界及位错有强烈的钉扎作用，并且能够细化晶粒，显著提高强度，增加塑性，提高韧性。此专利技术中，V元素质量分数为0.12～0.15％，优选为0.125～0.129％。Nb元素的(C，N)化合物析出温度在1200℃以上，对奥氏体晶界的移动有着阻碍作用，同时提高再结晶温度，起到细晶强化作用，提高奥氏体单位体积晶界面积，增加珠光体成核率和珠光体含量，提高强屈比。本专利技术中，Nb元素质量分数为0.020～0.030％，优选为0.021～0.026％。P、S元素为有害元素，损害钢材塑性，过低含量会大量增加成本。所述大跨梁工程用635MPa级高强盘螺的金相组织为铁素体+珠光体组织，晶粒度级别在9.0～10.5级；其屈服强度≥630MPa，抗拉强度≥820MPa，断后伸长率≥15％，最大力下总伸长率≥9％。本专利技术提供的所述大跨梁工程用635MPa级高强盘螺的控轧控冷工艺，包括以下步骤：铸坯加热，轧制，轧制后的线材穿水冷却送入夹送辊，再由吐丝机吐丝成卷，吐丝盘卷进入斯泰尔摩风冷线依次进行风冷、保温罩缓冷。进一步地，铸坯在加热炉中的加热时间≥100min，出炉温度≥1010℃，以保证合金元素充分扩散，但加热温度过高或在炉时间过长，会导致铸坯奥氏体晶粒粗大，影响成品性能，本专利技术控制加热时间100-150min，开轧温度1010～1030℃，精轧温度为860-890℃。吐丝温度根据不同控制在880-950℃。风冷线设计前六台为20万m3风量的变频风机，本专利技术根据不同规格投用1-4#风机以≥2℃/s的冷却速度进行风冷，目标快冷至650-700℃的珠光体转变温度范围。风冷线18组保温罩，每组长4.6米，关闭其中6-16#保温罩进行保温罩缓冷。缓冷速率≤2℃/s，目的是释放快冷后的内应力，保证热轧钢材的性能稳定性和真实性。本专利技术基于设计的铸坯成分，控制坯料出炉温度为1010～1030℃，轧后采用穿水冷却，上斯泰尔摩精整线的吐丝温度为890-950℃，形成铁素体和珠光体组织,并通过高速连轧，细化晶粒，晶粒度级别在9.0～10.5级，保证强度的同时提高塑性。本专利技术大跨梁工程用高强盘螺，实测屈服强度(Rm/Rel)、抗拉强度断后伸长率均满足使用要求。本专利技术工艺简单，相较于热轧400Mpa级钢筋具有高强度和塑性配合良好，节约资源，提高利润的特点。附图说明图1为实施例1中的635Mpa级高强盘螺心部的200×金相组织图；图2为实施例2中的635Mpa级高强盘螺心部的500×金相组织图；图3为实施例3中的635Mpa级高强盘螺心部的100×金相组织图。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术进行进一步详细说明。实施例1(10mm规格)：本实施例提供一种635Mpa级高强盘螺，原料按照质量百分比计，包括以下元素成分C0.26％、Si0.71％、Mn1.53％、V0.125％、Nb0.021％、P0.016％、S0.010％、N0.0115％、Ceq0.54％，以及余量的Fe和不可避免的杂质。炼钢按控制成分生产180*180mm连铸方坯，送轧钢高线连轧生产10mm规格盘螺。轧钢控制各工序工艺如下：坯料在加热炉中加热100-150min，出炉温度≥1010℃，加热后开轧温度1010～1030℃；860-890℃精轧温度，轧后穿水，吐丝温度实际控制880-910℃；吐丝盘卷进入112m斯泰尔摩风冷线后，1-4#20万m3分机各开50％风冷，以≥2℃/s的冷却速度进行风冷，快冷至650-700℃的珠光体转变温度，而后关闭6-16#保温罩缓冷，缓冷速率≤2℃/s，最终相本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大跨梁工程用635MPa级高强盘螺，其特征在于，包括如下质量百分比的化学成分：C 0.25～0.28％、Si 0.60～0.75％、Mn 1.45～1.55％、V 0.120～0.135％、Nb 0.020～0.030％、P≤0.030％，S≤0.030％，N 0.0110～0.0125％、Ceq≤0.58％，以及余量的Fe和不可避免的杂质。/n

【技术特征摘要】
1.一种大跨梁工程用635MPa级高强盘螺，其特征在于，包括如下质量百分比的化学成分：C0.25～0.28％、Si0.60～0.75％、Mn1.45～1.55％、V0.120～0.135％、Nb0.020～0.030％、P≤0.030％，S≤0.030％，N0.0110～0.0125％、Ceq≤0.58％，以及余量的Fe和不可避免的杂质。


2.根据权利要求1所述的大跨梁工程用635MPa级高强盘螺，其特征在于，包括如下质量百分比的化学成分：C0.26～0.27％、Si0.70～0.71％、Mn1.52～1.55％、V0.125～0.129％、Nb0.021～0.026％、P≤0.030％，S≤0.017％，N0.0115～0.0117％、Ceq0.55～0.56％，以及余量的Fe和不可避免的杂质。


3.一种如权利要求1或2所述的大跨梁工程用635MPa级高强盘螺，其特征在于，所述大跨梁工程用635MPa级高强盘螺的金相组织为铁素体+珠光体组织，晶粒度级别在9.0～10.5级；其屈服强度≥630MPa，抗拉强度≥820MPa，断后伸长率≥15％，最大力下总伸长率≥9％。


4.一种如...

【专利技术属性】
技术研发人员：严军，李维，李志勇，
申请(专利权)人：芜湖新兴铸管有限责任公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34