一种700MPa级高强度低屈强比热轧钢筋及生产方法技术

本发明专利技术公开了一种700MPa级高强度低屈强比热轧钢筋及生产方法，包括以下步骤：铁水脱硫、转炉冶炼、炉外精炼、连铸、轧制；轧制具体为钢坯加热、粗轧、中轧、精轧、控制冷却、冷床空冷、堆垛缓冷。本方法生产的热轧带肋钢筋屈服强度达到700MPa以上，抗拉强度达到880MPa以上，满足屈强比≤0.80的要求，正弯、反弯性能良好，晶粒度达到9.0级以上，钢材性能稳定，生产成本低。成本低。

【技术实现步骤摘要】
一种700MPa级高强度低屈强比热轧钢筋及生产方法


[0001]本专利技术属于钢铁冶金及其轧钢
，具体涉及一种700MPa级高强度低屈强比热轧钢筋，还涉及一种700MPa级高强度低屈强比热轧钢筋的生产方法。

技术介绍

[0002]热轧带肋钢筋广泛应用于房屋、桥梁、道路等建筑工程上，随着我国经济水平的提升，建筑大型化、高端化及抗震要求，对高强度钢筋的探索应用逐步加快。目前，我国普遍采用的热轧带肋钢筋为HRB400E，HRB500E、HRB600在重点工程也有应用，特别在东部地区，应用更为广泛，甚至部分省份推行了630MPa、635MPa级钢筋，为建筑大型化、减量化发展指明了方向。
[0003]为支持建筑业的高质量发展，引领建筑用钢向绿色、高强、环保方向发展，研发一种屈服强度700MPa级、低屈强比的热轧带肋钢筋符合市场发展需求，可以促进建筑用钢减量化发展，降低碳排放，提高建筑的的安全性和可靠性。

技术实现思路

[0004]本专利技术的主要目的在于提供一种700MPa级高强度低屈强比热轧钢筋，解决了高强钢筋在加热、轧制工序中的晶粒粗化问题，提高了钢材的工艺性能。
[0005]本专利技术的另一个目的是提供一种700MPa级高强度低屈强比热轧钢筋的生产方法。
[0006]本专利技术所采用的第一种技术方案是，一种700MPa级高强度低屈强比热轧钢筋，按质量百分比由以下组分组成：C：0.26～0.30％，Si：0.65～0.80％，Mn：1.45～1.60％，V：0.150～0.180％，Nb：0.008～0.020％，Cr：0.20～0.35％，Ti：0.016～0.024％，S：≤0.015％，P：≤0.015％，余量为Fe和不可避免的杂质，各组分的重量百分比之和为100％。
[0007]本专利技术所采用的第二种技术方案是，一种700MPa级高强度低屈强比热轧钢筋的生产方法，具体步骤如下：
[0008]步骤1：粗炼，将废钢、铁水加入顶底复吹转炉进行冶炼，得到质量占比C：0.22～0.26％，Si：0.55～0.75％，Mn：1.35～1.55％，V：0.140～0.180％，Nb：0.005～0.020％，Cr：0.15～0.30％，S：≤0.015％，P：≤0.015％的钢水；
[0009]精炼，对钢水进行精炼，完成造渣、脱氧、微调成分、调整温度操作后于软吹前加入钛铁合金，得到成分为：C：0.26～0.30％，Si：0.65～0.80％，Mn：1.45～1.60％，V：0.150～0.180％，Nb：0.008～0.020％，Cr：0.20～0.35％，Ti：0.016～0.024％，S：≤0.015％，P：≤0.015％的合格钢水，余量为Fe和不可避免的杂质；
[0010]步骤2，将步骤1所得钢水铸为钢坯；
[0011]步骤3，将步骤2的钢坯直接热送加热或堆垛冷却后加热；
[0012]步骤4，将加热后的钢坯依次进行粗轧、中轧和精轧，得到成品钢材；
[0013]步骤5，将步骤4初步控制冷却后的钢材定尺剪切并收集成捆，缓慢冷却至室温，即得一种700MPa级高强度低屈强比热轧钢筋。
[0014]本专利技术的特点还在于，
[0015]步骤1中，铁水转炉出钢过程加入硅铁+硅锰+钒氮合金+铌铁合金+铬铁合金，分批缓慢加入，加入总时间大于2min，出钢时间大于4分钟，保证全程氮气搅拌，钢水到站后造还原渣，造渣完成后取样分析钢液成分，并进行成分微调，精炼全程采用碳化硅扩散脱氧，保证30min纯精炼时间，软吹前加入钛铁合金调整Ti含量，LF精炼出站温度控制在1545～1560℃。
[0016]步骤2铸坯控制中包温度1522～1548℃，过热度20～40℃，连铸坯拉速在2.2～2.6m/min，铸坯断面尺寸为150mm
×
150mm～170mm
×
170mm。
[0017]步骤3加热温度设定为：预热段850～950℃，加热段1180～1220℃，均热段1150～1220℃；加热总时间控制在100～150min。
[0018]步骤4粗轧控制开轧温度在1050～1130℃、控制进入精轧温度在1000～1070℃，轧后控制冷却，控制上冷床温度在850～1050℃。
[0019]步骤5所述的收集温度在200～250℃，缓慢冷却指钢材冷却速度≤0.50℃/min。
[0020]本专利技术各元素含量选择依据：
[0021]C：在亚共析范围内，随着C含量的增加，抗拉强度不断提高，为提高700MPa级高强度低屈强比热轧带肋钢筋的性能，控制成分在0.25～0.30％范围内。
[0022]Si：Si是钢中的有益元素，可以提高钢材的强度指标，但是，当硅含量超过0.8％时，则会引起钢材面缩率下降，冲击韧性显著降低。因此，要控制Si含量在0.65～0.80％范围内。
[0023]Mn：Mn溶入铁素体引起固溶强化，使钢材轧后冷却时得到比较细的强度较高的珠光体，能提高钢热轧后的硬度和强度。因此，控制Mn的含量在1.45～1.60％范围内。
[0024]V：V与C、N形成碳氮化物，有强烈阻止奥氏体晶粒长大的作用，可以细化晶粒，提高钢的强度和韧性。控制V的含量在0.150～0.200％范围内。
[0025]Nb：Nb的碳氮化物析出相钉扎位错，抑制加热、轧制过程奥氏体的回复，达到细化原始奥氏体晶粒的作用；固溶Nb对C扩散的限制作用与对相界面的拖曳效应，将起到限制铁素体形核长大的作用，从而推迟γ
‑
α转变，促进低温组织的生成。在钢中主要起细晶强化、相变强化，以及相对较弱的沉淀强化。但Nb加入量过高，容易引起钢坯裂纹，影响钢材性能。控制Nb的含量在0.008～0.020％范围内。
[0026]Cr：Cr铬与铁能够形成连续固溶体，缩小奥氏体相区域；铬与碳形成多种碳化物，与碳的亲和力大于铁和锰而低于钨、钼等；铬可降低珠光体中碳的浓度及奥氏体中碳的极限溶解度；铬提高钢的抗氧化性能，使钢的表面形成钝化膜，显著提高钢的耐蚀性。
[0027]Ti：Ti是强碳化物形成元素，它和N、O、C都有极强的亲和力，与Fe和C生产难容的碳化物质点，富集于晶界处，阻止晶粒粗化。钛含量约在0.02％，具有最佳的抑制奥氏体晶粒粗化的效果，但强化作用较弱。控制Ti的含量在0.016～0.024％范围内。
[0028]S、P：S的偏析严重，最大危害是引起热脆；P也具有较大的偏析，虽能提高钢的强度，但使范性、韧性降低，增加了钢的冷脆性，是有害元素。因此，S、P含量控制的越低越好，综合考虑，控制S、P含量在0.015％以内。
[0029]本专利技术的有益效果是：本专利技术的一种700MPa级高强度低屈强比热轧钢筋的生产方法，通过合理的设计各元素的加入量，解决了高强钢筋在加热、轧制工序中的晶粒粗化问
题，提高了钢材的工艺性能。采用本成分配备标准生产的钢筋，屈服强度达到700MPa以上，抗拉强度达到88本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种700MPa级高强度低屈强比热轧钢筋的生产方法，其特征在于，按质量百分比由以下组分组成：C：0.26～0.30％，Si：0.65～0.80％，Mn：1.45～1.60％，V：0.150～0.180％，Nb：0.008～0.020％，Cr：0.20～0.35％，Ti：0.016～0.024％，S：≤0.015％，P：≤0.015％，余量为Fe和不可避免的杂质，各组分的重量百分比之和为100％。2.一种700MPa级高强度低屈强比热轧钢筋的生产方法，其特征在于，具体操作步骤如下：步骤1：粗炼，将废钢、铁水加入顶底复吹转炉进行冶炼，得到质量占比C：0.22～0.26％，Si：0.55～0.75％，Mn：1.35～1.55％，V：0.140～0.180％，Nb：0.005～0.020％，Cr：0.15～0.30％，S：≤0.015％，P：≤0.015％的钢水；精炼，对钢水进行精炼，完成造渣、脱氧、微调成分、调整温度操作后于软吹前加入钛铁合金，得到成分为：C：0.26～0.30％，Si：0.65～0.80％，Mn：1.45～1.60％，V：0.150～0.180％，Nb：0.008～0.020％，Cr：0.20～0.35％，Ti：0.016～0.024％，S：≤0.015％，P：≤0.015％的合格钢水，余量为Fe和不可避免的杂质；步骤2，将步骤1所得钢水铸为钢坯；步骤3，将步骤2的钢坯直接热送加热或堆垛冷却后加热；步骤4，将加热后的钢坯依次进行粗轧、中轧和精轧，得到成品钢材；步骤5，将步骤4初步控制冷却后的钢材定尺剪切并收集成捆，缓慢冷却至室温，即得一种700M...

【专利技术属性】
技术研发人员：尚巍巍，支旭波，王小东，姜新岩，卢春光，
申请(专利权)人：陕钢集团产业创新研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：