耐蚀钢筋机械连接套筒、盘条及盘条的生产方法技术

本发明专利技术揭示了一种耐蚀钢筋机械连接套筒、盘条及盘条的生产方法。盘条中：C 0.05~0.10%，Si 0.65~1.00%，Mn 0.50~0.75%，Cr 8.0~9.5%，Mo 0.45~0.60%，Al 1.00~1.60%，Nb 0.05~0.15%，Cu 0.25~0.40%，RE 0.05~0.10%，P≤0.010%，S≤0.002%，N≤0.008%，其余为Fe和不可避免的杂质；[Si]/[Mn]=1.0~1.8，耐蚀性指数CRE为10.5~12.0%，强塑性指数SPL为0.48~0.60%。盘条及其进一步加工制备而成的套筒在海洋环境下具备优异的耐腐蚀性能。海洋环境下具备优异的耐腐蚀性能。

【技术实现步骤摘要】
耐蚀钢筋机械连接套筒、盘条及盘条的生产方法


[0001]本专利技术属于冶金
，涉及一种耐蚀钢筋机械连接套筒、耐蚀钢筋机械连接套筒用盘条、以及耐蚀钢筋机械连接套筒用盘条的生产方法。

技术介绍

[0002]随着科技的进步和交通运输行业的快速发展，港珠澳大桥、胶州湾海底隧道、杭州湾跨海大桥等重大海洋工程项目相继投入运营，钢铁材料在海洋环境中的应用有了大幅度的增加。由于海洋环境高盐、高湿热，以及周期性的潮汐变化加上海洋微生物的作用，钢铁材料的耐蚀性能面临着更苛刻的要求。
[0003]目前高性能合金耐蚀钢筋等产品在海洋服役环境得到了广泛应用，相匹配地，耐蚀钢筋在实际施工过程中需要采用套筒进行机械连接，由于钢筋混凝土整体服役环境为海洋环境，套筒一旦发生腐蚀将严重影响钢混结构的安全。而除了耐蚀性能外，套筒的强韧性也需满足应用要求。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种耐蚀钢筋机械连接套筒用盘条，还涉及一种由所述耐蚀钢筋机械连接套筒用盘条进一步加工制备得到的耐蚀钢筋机械连接套筒，以及一种耐蚀钢筋机械连接套筒用盘条的生产方法。
[0005]为实现上述专利技术目的之一，本专利技术一实施方式提供了一种耐蚀钢筋机械连接套筒用盘条，其化学成分以质量百分比计包括：C 0.05~0.10%，Si 0.65~1.00%，Mn 0.50~0.75%，Cr 8.0~9.5%，Mo 0.45~0.60%，Al 1.00~1.60%，Nb 0.05~0.15%，Cu 0.25~0.40%，RE 0.05~0.10%，P≤0.010%，S≤0.002%，N≤0.008%，其余为Fe和不可避免的杂质；其中，[Si]/[Mn]=1.0~1.8，耐蚀性指数CRE=[Cr]+1.8[Mo]+0.5[Cu]+0.8[Al]+2.5[RE]，CRE为10.5~12.0%，强塑性指数SPL=[C]+0.25[Mn]+0.1[Si]+0.02[Cr]+0.5[Nb]，SPL为0.48~0.60%。
[0006]作为一实施方式的进一步改进，RE包括La和Se。
[0007]作为一实施方式的进一步改进，所述盘条的直径为20~40mm，组织为铁素体和贝氏体的两相组织，其中，铁素体的比例≥50%，晶粒尺寸为7.5~11.5μm。
[0008]作为一实施方式的进一步改进，所述盘条的硬度≤200HV，抗拉强度为580~640MPa，断后伸长率≥20%。
[0009]作为一实施方式的进一步改进，在5%的NaCl盐雾腐蚀试验中，所述盘条的失重腐蚀速率为0.18~0.30g/(m2·
h)；在3.5%的NaCl中性溶液中，所述盘条的自腐蚀电位为
‑
0.30~
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0.25V，极化电阻为70~90kΩ
·
cm2，自腐蚀电流密度为4.8~6.5μA/cm2。
[0010]为实现上述目的之一，本专利技术一实施方式还提供了一种耐蚀钢筋机械连接套筒，其由如上所述的耐蚀钢筋机械连接套筒用盘条为母材制备而成。
[0011]作为一实施方式的进一步改进，所述套筒的组织为铁素体和粒状贝氏体的两相组织，其中，铁素体的比例≤20%，晶粒尺寸为6.2~8.5μm；硬度≥300HV，抗拉强度≥950MPa，断
后伸长率≥12%。
[0012]作为一实施方式的进一步改进，在5%的NaCl盐雾腐蚀试验中，所述套筒的失重腐蚀速率为0.18~0.30g/(m2·
h)；在3.5%的NaCl中性溶液中，所述套筒的自腐蚀电位为
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0.30~
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0.25V，极化电阻为70~90kΩ
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cm2，自腐蚀电流密度为4.8~6.5μA/cm2。
[0013]作为一实施方式的进一步改进，所述套筒由所述耐蚀钢筋机械连接套筒用盘条经拉拔矫直、挤压成型、螺纹攻丝、等温淬火和人工时效工序制备而成；所述等温淬火工序中，对螺纹攻丝后的套筒进行感应加热，加热温度为920~980℃，加热时间为3~5min，随后进入盐浴炉进行等温淬火，淬火温度为350~450℃，淬火时间为20~40min；所述人工时效工序中，将等温淬火后的套筒在150℃下进行20~45min的人工时效。
[0014]为实现上述目的之一，本专利技术一实施方式还提供了一种耐蚀钢筋机械连接套筒用盘条的生产方法，包括依序进行的铁水预脱硫、转炉冶炼、LF精炼、RH精炼、连铸、加热、控制轧制、控制冷却工序，制备成耐蚀钢筋机械连接套筒用盘条，所述盘条的化学成分以质量百分比计包括：C 0.05~0.10%，Si 0.65~1.00%，Mn 0.50~0.75%，Cr 8.0~9.5%，Mo 0.45~0.60%，Al 1.00~1.60%，Nb 0.05~0.15%，Cu 0.25~0.40%，RE 0.05~0.10%，P≤0.010%，S≤0.002%，N≤0.008%，其余为Fe和不可避免的杂质；其中，[Si]/[Mn]=1.0~1.8，耐蚀性指数CRE=[Cr]+1.8[Mo]+0.5[Cu]+0.8[Al]+2.5[RE]，CRE为10.5~12.0%，强塑性指数SPL=[C]+0.25[Mn]+0.1[Si]+0.02[Cr]+0.5[Nb]，SPL为0.48~0.60%；所述转炉冶炼工序中，出钢1/4后依次加入低碳铬铁、钼铁、硅锰、硅铁、铌铁、铜块进行初步合金化；所述LF精炼工序中，将所述转炉冶炼工序所出的钢水注入LF炉后，按照每吨钢水添加5.5~7.2kg石灰、1.5~2.8kg萤石进行调白渣，之后软搅拌，随后按照每吨钢水1.5~2.5kg喂入RE合金包芯线以及每吨钢水17.5~27.5kg加入铝粒以进行化学成分调整；所述控制轧制工序中，将加热后的连铸坯轧制成盘条并集卷成盘卷，开轧温度为980~1060℃，精轧入口温度为900~960℃，集卷温度为800~880℃；所述控制冷却工序中，将所得盘卷送入保温坑堆冷，保温坑内放置保温棉并加盖保温罩，冷速≤0.5℃/s，冷却至300℃以下后出坑。
[0015]作为一实施方式的进一步改进，所述LF精炼工序中，RE合金包芯线为La
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Ce合金包芯线。
[0016]作为一实施方式的进一步改进，所述铁水预脱硫工序中，对高炉铁水进行KR法预脱硫，脱硫终点的铁水温度≥1380℃，S≤0.0010%，脱硫渣的扒渣率≥99%。
[0017]作为一实施方式的进一步改进，所述转炉冶炼工序中，将所述铁水预脱硫工序所得的铁水送入转炉进行吹氧冶炼，冶炼终点的钢水中C≤0.04%，P≤0.010%，出钢温度为1620~1650℃，出钢前对钢包进行氩气吹扫5~8min。
[0018]作为一实施方式的进一步改进，所述LF精炼工序中，软搅拌的时间为10~15min，软搅拌期间的吹氩流量为300~450L/min，化学成分调整期间的吹氩流量为150~250L/min，终点出钢温度为1580~1610℃。
[0019]作为一实施方式本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐蚀钢筋机械连接套筒用盘条，其特征在于，其化学成分以质量百分比计包括：C 0.05~0.10%，Si 0.65~1.00%，Mn 0.50~0.75%，Cr 8.0~9.5%，Mo 0.45~0.60%，Al 1.00~1.60%，Nb 0.05~0.15%，Cu 0.25~0.40%，RE 0.05~0.10%，P≤0.010%，S≤0.002%，N≤0.008%，其余为Fe和不可避免的杂质；其中，[Si]/[Mn]=1.0~1.8，耐蚀性指数CRE=[Cr]+1.8[Mo]+0.5[Cu]+0.8[Al]+2.5[RE]，CRE为10.5~12.0%，强塑性指数SPL=[C]+0.25[Mn]+0.1[Si]+0.02[Cr]+0.5[Nb]，SPL为0.48~0.60%。2.根据权利要求1所述的耐蚀钢筋机械连接套筒用盘条，其特征在于，RE包括La和Se。3.根据权利要求1或2所述的耐蚀钢筋机械连接套筒用盘条，其特征在于，其直径为20~40mm，组织为铁素体和贝氏体的两相组织，其中，铁素体的比例≥50%，晶粒尺寸为7.5~11.5μm。4.根据权利要求1或2所述的耐蚀钢筋机械连接套筒用盘条，其特征在于，其硬度≤200HV，抗拉强度为580~640MPa，断后伸长率≥20%。5.根据权利要求1或2所述的耐蚀钢筋机械连接套筒用盘条，其特征在于，在5%的NaCl盐雾腐蚀试验中，所述盘条的失重腐蚀速率为0.18~0.30g/(m2·
h)；在3.5%的NaCl中性溶液中，所述盘条的自腐蚀电位为
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0.30~
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0.25V，极化电阻为70~90kΩ
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cm2，自腐蚀电流密度为4.8~6.5μA/cm2。6.一种耐蚀钢筋机械连接套筒，其特征在于，由权利要求1~5任一项所述的耐蚀钢筋机械连接套筒用盘条为母材制备而成。7.根据权利要求6所述的耐蚀钢筋机械连接套筒，其特征在于，其组织为铁素体和粒状贝氏体的两相组织，其中，铁素体的比例≤20%，晶粒尺寸为6.2~8.5μm；硬度≥300HV，抗拉强度≥950MPa，断后伸长率≥12%。8.根据权利要求6所述的耐蚀钢筋机械连接套筒，其特征在于，在5%的NaCl盐雾腐蚀试验中，所述套筒的失重腐蚀速率为0.18~0.30g/(m2·
h)；在3.5%的NaCl中性溶液中，所述套筒的自腐蚀电位为
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0.30~
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0.25V，极化电阻为70~90kΩ
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cm2，自腐蚀电流密度为4.8~6.5μA/cm2。9.根据权利要求6所述的耐蚀钢筋机械连接套筒，其特征在于，其由所述耐蚀钢筋机械连接套筒用盘条经拉拔矫直、挤压成型、螺纹攻丝、等温淬火和人工时效工序制备而成；所述等温淬火工序中，对螺纹攻丝后的套筒进行感应加热，加热温度为920~980℃，加热时间为3~5min，随后进入盐浴炉进行等温淬火，淬火温度为350~450℃，淬火时间为20~40min；所述人工时效工序中，将等温淬火后的套筒在150℃下进行20~45min的人工时效。10.一种耐蚀钢筋机械连接套筒用盘条的生产方法，其特征在于，包括依序进行的铁水预脱硫、转炉冶炼、LF精炼、RH精炼、连铸、加热、控制轧制、控制冷却工序，制备成耐蚀钢筋机械连接套筒用盘条，所述盘条的化学成分以质量百分比计包括：C 0.05~0.10%，Si 0.65~1.00%，Mn 0.50~0.75%，Cr 8.0~9.5...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨晓伟，麻晗，张宇，陈焕德，白鸿国，张海，陈兆毅，
申请(专利权)人：江苏省沙钢钢铁研究院有限公司中国铁路设计集团有限公司，
类型：发明
国别省市：