一种建筑用螺纹钢及其生产方法技术

本发明专利技术提供了一种建筑用螺纹钢及其生产方法，所述420MPa级建筑用螺纹钢包括以下重量百分比的化学成分：C：0.20％～0.25％，Si：0.35％～0.55％，Mn：1.0％～1.5％，Nb：0.010％～0.025％，Ti：0.005％～0.025％，Al：0.003％～0.010％，其余为Fe及不可避免的杂质；采用转炉冶炼、LF精炼、连铸浇铸、轧制的工艺生产；本发明专利技术通过合理的化学成分配比尤其是Nb、Ti、Al微合金元素的配比，并结合特定的生产工艺，制备得到性能稳定的建筑用螺纹钢HRB400。

A kind of construction screw steel and its production method

【技术实现步骤摘要】
一种建筑用螺纹钢及其生产方法
本专利技术属于螺纹钢生产
，具体涉及一种建筑用螺纹钢及其生产方法。
技术介绍
在GBT-1499.2-2018钢筋混凝土用钢新标准颁布后，国内各大钢厂针对新标准正考虑如何才能实现最大低成本的生产HRB400钢。因新标准要求范围比较宽泛，且各大钢厂的设备工况、工艺参数要求不同，所生产的HRB400热轧带肋钢筋成分、性能也有所差异.为满足新标准要求，各大钢厂正通过微合金化提高热轧带肋钢筋的力学性能和抗震性能，而添加微合金元素会带来成本的提高，所以找到Nb、V、Ti、Al等微合金元素的最佳配方，优化生产工艺是国内各大钢厂实现最大低成本所共同努力的方向。
技术实现思路
本专利技术提供了一种建筑用螺纹钢及其生产方法，通过合理的化学成分配比尤其是Nb、Ti、Al微合金元素的配比，并结合特定的生产工艺，制备得到性能稳定的建筑用螺纹钢HRB400。本专利技术采取的技术方案为：一种420MPa级建筑用螺纹钢，包括以下重量百分比的化学成分：C：0.20％～0.25％，Si：0.35％～0.55％，Mn：1.0％～1.5％，Nb：0.010％～0.025％，Ti：0.005％～0.025％，Al：0.003％～0.010％，其余为Fe及不可避免的杂质。进一步地，优选为包括以下重量百分比的化学成分：C：0.23％～0.24％，Si：0.45％～0.48％，Mn：1.42％～1.45％，Nb：0.014％～0.020％，Ti：0.008％～0.012％，Al：0.005％～0.008％，其余为Fe及不可避免的杂质。所述420MPa级建筑用螺纹钢的屈服强度430～440MPa，抗拉强度625～630MPa，延伸率28.5～30.0％，强屈比1.43～1.45，屈标比1.08～1.10，最大伸长率11.3～12.0％。本专利技术还提供了所述的420MPa级建筑用螺纹钢的生产方法，所述生产方法包括以下工艺步骤：转炉冶炼、LF精炼、连铸浇铸、轧制；转炉冶炼工艺中，出钢温度控制在1600～1640℃，优选为1610-1620℃；连铸浇铸工艺中，钢水过热度控制在液相线温度以上25～40℃，优选为30-35℃；轧制工艺中，开轧温度控制在1010～1040℃，优选为1030-1050℃，采用弱穿水模式，上冷床前温度控制在840～890℃，优选为870-880℃。进一步地，转炉冶炼工艺中，冶炼中加入石灰、白云石和镁球进行造渣，石灰加入量40～50kg/t钢，白云石加入量20～25kg/t钢，镁球加入量4.0～4.5kg/t钢。转炉冶炼工艺中，转炉出钢过程采用合金脱氧化制度，出钢过程采用大氩气流量搅拌，氩气流量控制为20～30NL/min。LF精炼工艺中，调整喂丝机喂丝管道距平台的高度由6m降低到5m，喂线速度由2.5m/s提高至3m/s，以提高Ti的收得率，降低成本；在LF炉中升温结束后喂入钛丝进行微合金化处理，钛丝添加结束后软吹，软吹时间≥5min。连铸浇铸工艺中，浇铸水口内径由30mm增加至35mm，以提高连铸连续可浇性；连铸拉速控制在2.0m/min，矫直温度≥950℃以上，优选为950～980℃。轧制工艺中，轧制后的建筑用螺纹钢的规格为本专利技术提供的建筑用螺纹钢的成分中，各成分作用如下：C：碳是钢铁材料主要合金元素，碳含量越高，硬度越高、耐磨性能越好，但碳含量过高钢材的韧性和耐腐蚀性能会变坏，本专利技术碳含量控制在0.20％～0.25％，优选为0.23％～0.24％；Si：硅在钢中可以提高钢的硬度和强度，但硅含量过高钢的塑性和韧性会显著降低，本专利技术硅含量控制在0.35％～0.55％，优选为0.45％～0.48％；Mn：锰可有效提高钢材强度、增加韧性，消除硫、氧对钢材的热脆影响，改善钢材热加工性能，并改善钢材的冷脆倾向，本专利技术锰含量控制在1.0％～1.5％，优选为1.42％～1.45％；Nb：铌在钢中可提高奥氏体的再结晶温度，扩大未再结晶区温度范围，促进奥氏体晶粒形变和缺陷的“累积”，最终达到细化晶粒的效果，本专利技术Nb含量控制在：0.010％～0.025％；Ti：钛与铌在钢中作用一样，在钢中可以细化晶粒，提高钢的强度和韧性，本专利技术Ti含量控制在0.005％～0.025％，优选为0.008％～0.012％；Al：铝是强烈缩小γ相圈元素，它与氧、氮有很强的亲和力，在钢中可以固氮、细化晶粒，提高钢的韧性，但铝含量过高，其高温强度和韧性会降低，同时给冶炼和浇铸带来困难，本专利技术Al含量控制在0.003％～0.010％，优选为0.005％～0.008％。本专利技术提供的技术方案中，通过Nb、Ti、Al微合金化复合代替原钒微合金化HRB400螺纹钢，既可以减少钢液中游离氮，起到固氮效果，又可以降低吨钢成本，给企业带来巨大收益，同相同行业相比，可使吨钢成本降低15元以上；按照生产产量测算，每年到规格产量在100万吨，产生效益在1500万元。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术进行详细说明。实施例1一种建筑用螺纹钢，包括如表1实施例1所示的重量百分比的化学成分。所述建筑用螺纹钢的生产方法包括以下步骤：(1)转炉冶炼：将105t铁水和35t废钢加入到LD转炉内，进行顶底复吹冶炼，冶炼中加入石灰、白云石、镁球进行造渣，石灰加入量40～50kg/t钢，白云石加入量20～25kg/t钢，镁球加入量4.0～4.5kg/t钢，吹炼终点碳含量≥0.06％以上，P≤0.040％以下，转炉出钢过程采用硅锰、硅铁、铝锭等合金脱氧化制度，出钢过程采用大氩气流量搅拌，氩气流量控制为20～30NL/min，出钢温度为1613℃。(2)LF精炼：调整喂丝机喂丝管道距平台的高度由6m降低到5m，喂线速度由2.5m/s提高至3m/s；出钢后吊至LF炉进行精炼升温，升温满足后进行添加钛丝，添加结束后软吹，软吹时间≥5min；(3)连铸浇铸：浇铸水口内径由30mm增加至35mm,连铸拉速控制在2.0m/min，过热度为液相线以上33℃，矫直温度为969℃，连铸坯下线后可进行热试；(4)轧制：生产规格为规格，加热炉开轧温度为1037℃，中间采用弱穿水模式，上冷床前温度为875℃。表1各实施例和对比例的化学成分及重量百分比实施例2一种建筑用螺纹钢，包括如表1实施例2所示的重量百分比的化学成分。所述建筑用螺纹钢的生产方法包括以下步骤：(1)转炉冶炼：将105t铁水和35t废钢加入到LD转炉内，进行顶底复吹冶炼，冶炼中加入石灰、白云石、镁球进行造渣，石灰加入量40～50kg/t钢，白云石加入量20～25kg/t钢，镁球加入量4.0～4.5kg/t钢，吹炼终点碳含量≥0.06％以上，P≤0.040％以下，转炉出钢过程采用硅锰、硅铁、铝锭等合金脱氧化制度，出钢过程采用大氩气流量搅拌，氩气流量控本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种建筑用螺纹钢，其特征在于，包括以下重量百分比的化学成分：C：0.20％～0.25％，Si：0.35％～0.55％，Mn：1.0％～1.5％，Nb：0.010％～0.025％，Ti：0.005％～0.025％，Al：0.003％～0.010％，其余为Fe及不可避免的杂质。/n

【技术特征摘要】
1.一种建筑用螺纹钢，其特征在于，包括以下重量百分比的化学成分：C：0.20％～0.25％，Si：0.35％～0.55％，Mn：1.0％～1.5％，Nb：0.010％～0.025％，Ti：0.005％～0.025％，Al：0.003％～0.010％，其余为Fe及不可避免的杂质。


2.根据权利要求1所述的建筑用螺纹钢，其特征在于，包括以下重量百分比的化学成分：C：0.23％～0.24％，Si：0.45％～0.48％，Mn：1.42％～1.45％，Nb：0.014％～0.020％，Ti：0.008％～0.012％，Al：0.005％～0.008％，其余为Fe及不可避免的杂质。


3.根据权利要求1所述的建筑用螺纹钢，其特征在于，所述建筑用螺纹钢的屈服强度430～440MPa，抗拉强度625～630MPa，延伸率28.5～30.0％，强屈比1.43～1.45，屈标比1.08～1.10，最大伸长率11.3～12.0％。


4.如权利要求1-3任意一项所述的建筑用螺纹钢的生产方法，其特征在于，所述生产方法包括以下工艺步骤：转炉冶炼、LF精炼、连铸浇铸、轧制；
转炉冶炼工艺中，出钢温度控制在1600～1640℃；
连铸浇铸工艺中，钢水过热度控制在液相线...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈永峰，左小坦，陶群南，王东兴，赵立，张洪彪，杨伟勇，黄雁，
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