一种抗震型螺纹钢HRB400E的生产方法技术

本发明专利技术涉及一种抗震型螺纹钢HRB400E的生产方法,本发明专利技术方法包括：（1）穿水器设置；（2）控制轧制：轧件在粗轧机组变形量为40～50%，在中轧机组变形量为30～40%，在精轧机组变形量为10～20%；（3）控制冷却：根据成品螺纹钢HRB400E的规格，采用两段穿水或三段穿水，轧件在中轧机组完成中轧一段预穿水后，将轧件表面温度由1020～1060℃降至870～910℃；轧件在精轧机组完成精轧第二段穿水后，将轧件表面温度由950～1000℃降至850℃～900℃（或省略第二段穿水）；经过精轧18#轧机后，第三段穿水使轧件温度降至790～850℃；本发明专利技术方法通过控制轧制和控制冷却，实现低V合金生产新国标合格螺纹钢HRB400E的目的，产品生产成本大幅降低，市场竞争力强。

【技术实现步骤摘要】
一种抗震型螺纹钢HRB400E的生产方法
本专利技术涉及螺纹钢制造
，特别是一种抗震型螺纹钢HRB400E的生产方法。
技术介绍
螺纹钢具有良好的强韧性、焊接性等综合性能，广泛应用于钢筋混凝土建筑结构。随着我国经济建设的快速发展，基础设施如房屋、桥梁、道路以及重要能源、交通等工程得到快速增长，宏观经济和固定资产投资将保持持续增长。建筑行业是中国和发展中国家发展最快的行业之一，其中螺纹钢是最大的建筑用钢材，在国民经济发展中起到至关重要的作用。螺纹钢按强度等级分二、三、四三个级别，HRB400及HRB400E用途最为广泛。在制造上，大多数厂家采用强穿水工艺，但随着新国标GB/T1499.2-2018的实施，强穿水工艺已不能满足新国标对材料组织的要求（老旧棒材生产设备轧机间距小，无法合理布置穿水器），导致大多数厂家采用添加大量V、Nb、Ti等微量元素合金化或增加新生产线，通过常规轧制工艺来达到满足新国标对HRB400E螺纹钢物理性能和金相组织的要求。根据相关资料报道，目前大部分厂家微合金化都采用加V铁或VN合金，各单位因装备不同合金加入量也不一样，但无论是单独微合金化还是微合金化+控轧工艺，在成分体系上V都在0.025%以上，这对于短流程电弧炉生产螺纹钢企业而言更是加重了制造成本，大大降低了产品的市场竞争力。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了解决上述螺纹钢制造成本高的问题，提供一种抗震型螺纹钢HRB400E的生产方法，旨在得到力学性能和金相组织满足GB/T1499.2-2018要求，同时，合金V含量少、制造成本低、市场竞争力强的产品。本专利技术的一种抗震型螺纹钢HRB400E的生产方法，所述螺纹钢HRB400E含有下述重量百分比含量的化学元素：C：0.22～0.25%、Si：0.40～0.50%、Mn：1.40～1.45%、V：0.005～0.015%、P≤0.045%、S≤0.045%，其余为Fe及不可避免杂质；所述螺纹钢HRB400E的生产工艺包括下述步骤：（1）穿水器设置：轧机分为粗轧机组、中轧机组和精轧机组，其中：粗轧机组设6架次轧机，分别为1#轧机—6#轧机，6#轧机后布置有1#飞剪，中轧机组设6架次轧机，分别为7#轧机—12#轧机，12#轧机后布置有2#飞剪，精轧机组设6架次轧机，分别为13#轧机—18#轧机，距离18#轧机24米的地方布置有3#飞剪；在中轧机组11#轧机与12#轧机之间设置第一段穿水器，精轧机组16#轧机与17#轧机之间设置第二段穿水器，精轧18#轧机与3#飞剪之间布置第三段穿水器；（2）控制轧制：轧件在粗轧机组变形量为40～50%，在中轧机组变形量为30～40%，在精轧机组变形量为10～20%；（3）控制冷却：根据成品螺纹钢HRB400E的规格，采用两段穿水或三段穿水；具体是：Φ12～φ18mm规格的双线、三线切分螺纹钢，采用三段穿水冷却，轧件在中轧机组完成中轧一段预穿水后，将轧件表面温度由1020～1060℃降至870～910℃，降温幅度≥150℃；轧件在精轧机组完成精轧第二段穿水后，将轧件表面温度由950～1000℃降至850℃～900℃，降温幅度≥100℃；经过精轧18#轧机后，调整轧后控冷装置，第三段穿水使轧件表面温度降至780～830℃，后在冷床回温至800～850℃；Φ20～φ32mm规格轧件采用两段穿水冷却，即只采用第一段和第三段穿水器进行冷却；轧件在中轧机组完成中轧一段预穿水后，将轧件表面温度由1020～1060℃降至870～910℃，降温幅度≥150℃，轧件在精轧机组完成精轧后，调整轧后控冷装置，第三段穿水使轧件表面温度直接由950～1000℃降至780～830℃，后在冷床回温至800～850℃。所述粗轧机组1#-6#轧机相邻两个轧机间距为4000mm，中轧机组7#-11#轧机相邻两个轧机间距为3000mm，11#和12#轧机间距为4500mm，精轧机组13#-18#轧机相邻两个轧机间距为4500mm。所述第一段穿水器，为单线穿水器，只设置有一节穿水器；所述第二段穿水器为双线或三线穿水器，也只设置有一节穿水器；所述第三段穿水器为单线或双线或三线穿水器或缓冷器，总共设置有6节穿水器的安装位置，其中每节穿水器与缓冷器可互换使用。本专利技术方法的工艺原理是：通过控制轧制和控制冷却，使成品螺纹钢满足新国标的金相组织要求和性能要求，具体工艺原理如下：（1）轧件在粗轧阶段变形量为40～50%，在中轧机组变形量为30～40%，并在中轧机组完成第一次穿水冷却，使轧件表面温度由1020～1060℃降至870～910℃，降温幅度≥150℃；这样操作主要是因为棒材在再结晶区的连轧过程中可以使奥氏体剧烈的大变形，造成极细的、具有大量缺陷的奥氏体晶粒。对上述奥氏体施以一定冷却速度的强化冷却，在很短的时间内，迅速冷却到相变温度附近，抑制奥氏体晶粒长大，可以尽量保持奥氏体的硬化状态。（2）轧件在精轧阶段变形量为10～20%，并且针对小规格螺纹钢（Φ12～φ18mm规格的双线、三线切分螺纹钢），采用精轧中穿水冷却（在精轧机组完成精轧第二段穿水后，将轧件表面温度由950～1000℃降至850℃～900℃，降温幅度≥100℃）和精轧后穿水冷却（经过精轧18#轧机后，调整轧后控冷装置，第三段穿水使轧件温度降至780～830℃，再回温至800～850℃），这样操作主要是由于轧件在轧制过程中随着控制轧件进入精轧温度区间的降低，使得形变奥氏体中产生了较多的变形带，螺纹钢中具有较多的形变储存能，在随后的轧制及冷却过程中进一步产生具有位错强化和第二相强化作用的纳米级颗粒。轧后成品的温度处于相变点附近，细小的硬化奥氏体晶粒在适当的冷却条件下，转变为适度晶粒大小的铁素体，从而提高螺纹钢的强度。同时Φ12～φ18mm规格的双线、三线切分螺纹钢在切分后分为两条或三条轧件，为了保持各轧件温度的一致性，增加切分后精轧第二段穿水冷却。针对大规格螺纹钢（Φ20～φ32mm规格轧件），只在精轧后进行穿水冷却（轧件在精轧机组完成精轧后，调整轧后控冷装置，第三段穿水使轧件表面温度直接由950～1000℃降至780～830℃，再回温至800～850℃），这样操作主要是由于轧件在轧制过程中随着控制轧件进入精轧温度区间的降低，使得形变奥氏体中产生了较多的变形带，螺纹钢中具有较多的形变储存能，在随后的轧制及冷却过程中将产生具有位错强化和第二相强化作用的纳米级颗粒。轧后成品的温度处于相变点附近，细小的硬化奥氏体晶粒在适当的冷却条件下，转变为适度晶粒大小的铁素体，从而提高螺纹钢的强度。因为单线轧件温度一致性较好，可不用精轧第二段穿水冷却。本专利技术相对现有技术，具有如下有益效果：（1）本专利技术采用控轧控冷+微合金化工艺，生产的螺纹钢HRB400E，其力学性能、金相组织符合国标GB/T1499.2-2018要求，产品合格率达到99％以上。（2）本专利技术根据螺纹钢HRB400E不同规格，采用二段或三段穿水，Φ12～φ18mm双线、三线切分螺纹钢采用三段穿水本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抗震型螺纹钢HRB400E的生产方法，所述螺纹钢HRB400E含有下述重量百分比含量的化学元素：C：0.22～0.25%、Si：0.40～0.50%、Mn：1.40～1.45%、V：0.005～0.015%、P≤0.045% 、S≤0.045%，其余为Fe及不可避免杂质，其特征在于：所述螺纹钢HRB400E的生产工艺包括下述步骤：/n（1）穿水器设置：轧机分为粗轧机组、中轧机组和精轧机组，其中：粗轧机组设6架次轧机，分别为1#轧机—6#轧机，6#轧机后布置有1#飞剪，中轧机组设6架次轧机，分别为7#轧机—12#轧机，12#轧机后布置有2#飞剪，精轧机组设6架次轧机，分别为13#轧机—18#轧机，距离18#轧机24米的地方布置有3#飞剪；在中轧机组11#轧机与12#轧机之间设置第一段穿水器，精轧机组16#轧机与17#轧机之间设置第二段穿水器，精轧18#轧机与3#飞剪之间布置第三段穿水器；/n（2）控制轧制：轧件在粗轧机组变形量为40～50%，在中轧机组变形量为30～40%，在精轧机组变形量为10～20%；/n（3）控制冷却：根据成品螺纹钢HRB400E的规格，采用两段穿水或三段穿水；具体是：Φ12～φ18mm规格的双线、三线切分螺纹钢，采用三段穿水冷却，轧件在中轧机组完成中轧一段预穿水后，将轧件表面温度由1020～1060℃降至870～910℃，降温幅度≥150℃；轧件在精轧机组完成精轧第二段穿水后，将轧件表面温度由950～1000℃降至850℃～900℃，降温幅度≥100℃；经过精轧18#轧机后，第三段穿水使轧件表面温度降至780～830℃，后在冷床回温至800～850℃；Φ20～φ32mm规格轧件采用两段穿水冷却，即只采用第一段和第三段穿水器进行冷却；轧件在中轧机组完成中轧一段预穿水后，将轧件表面温度由1020～1060℃降至870～910℃，降温幅度≥150℃，轧件在精轧机组完成精轧后，调整轧后控冷装置，第三段穿水使轧件表面温度直接由950～1000℃降至780～830℃，后在冷床回温至800～850℃。/n...

【技术特征摘要】
1.一种抗震型螺纹钢HRB400E的生产方法，所述螺纹钢HRB400E含有下述重量百分比含量的化学元素：C：0.22～0.25%、Si：0.40～0.50%、Mn：1.40～1.45%、V：0.005～0.015%、P≤0.045%、S≤0.045%，其余为Fe及不可避免杂质，其特征在于：所述螺纹钢HRB400E的生产工艺包括下述步骤：
（1）穿水器设置：轧机分为粗轧机组、中轧机组和精轧机组，其中：粗轧机组设6架次轧机，分别为1#轧机—6#轧机，6#轧机后布置有1#飞剪，中轧机组设6架次轧机，分别为7#轧机—12#轧机，12#轧机后布置有2#飞剪，精轧机组设6架次轧机，分别为13#轧机—18#轧机，距离18#轧机24米的地方布置有3#飞剪；在中轧机组11#轧机与12#轧机之间设置第一段穿水器，精轧机组16#轧机与17#轧机之间设置第二段穿水器，精轧18#轧机与3#飞剪之间布置第三段穿水器；
（2）控制轧制：轧件在粗轧机组变形量为40～50%，在中轧机组变形量为30～40%，在精轧机组变形量为10～20%；
（3）控制冷却：根据成品螺纹钢HRB400E的规格，采用两段穿水或三段穿水；具体是：Φ12～φ18mm规格的双线、三线切分螺纹钢，采用三段穿水冷却，轧件在中轧机组完成中轧一段预穿水后，将轧件表面温度由1020～1060℃降至870～910℃，降温幅度≥150℃...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈明，张超，刘少友，于建桥，许大庆，
申请(专利权)人：武钢集团襄阳重型装备材料有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42