一种钛铌微合金化800MPa级热轧带肋钢筋及其生产方法技术

技术编号:36761190 阅读:16 留言:0更新日期:2023-03-04 10:56
一种钛铌微合金化800MPa级热轧带肋钢筋及其生产方法,属于钢铁冶金领域。该钛铌微合金化800MPa级热轧带肋钢筋,其化学成分按质量百分数为:C:0.15~0.2%,Si:0.12~0.15%,Mn:1.55~1.65%,Ti:0.08~0.11%,Nb:0.04~0.06%,Cr:0.3~0.4%,Als:0.02~0.05%,P:≤0.012%,S:≤0.008%,O:<50ppm,N:<50ppm,余量为Fe元素和不可避免的杂质。该钛铌微合金化800MPa级热轧带肋钢筋通过加热保温后,粗轧、精轧后,再进行两段冷却,该方法通过成分与工艺整体调配,制备出低成本、高强度、表面质量好的高强钢筋。面质量好的高强钢筋。面质量好的高强钢筋。

【技术实现步骤摘要】
一种钛铌微合金化800MPa级热轧带肋钢筋及其生产方法


[0001]本专利技术属于钢铁冶金领域,具体涉及一种钛铌微合金化800MPa级热轧带肋钢筋及其生产方法。

技术介绍

[0002]钢铁材料是目前建筑结构的主体材料,建筑用钢材需求量较大,占钢材消费量的50%以上。由于我国的基础设施仍然是以钢筋混凝土为主要材料,所以多年来钢筋和线材一直在建筑用钢中消耗量最大。随着钢筋使用量逐年显著提升,建筑结构的安全问题引起了社会的普遍关注,建筑工业对钢筋性能的要求越来越高,而保证建筑安全性的关键是提高钢筋的强度和综合性能。当前,我国钢筋混凝土结构主要使用400MPa、500MPa级热轧带肋钢筋,钢材强度偏低,导致结构承载力较低。
[0003]我国生产高强钢筋主要通过微合金工艺,常用的微合金元素有铌(Nb)、钒(V)、钼(Mo)等,利用其细晶强化和析出强化的作用来提升钢筋的力学性能。当前,我国各大钢铁企业生产400~500MPa级高强钢筋时主要采用钒氮微合金化技术或者铌微合金化技术。比如专利CN109972035A公开了一种800MPa级热轧螺纹钢筋及生产方法,在成分设计上添加了0.11~1.41%的贵重合金元素钼(Mo),增加了合金成本,同时添加了0.32~1.17%的硅(Si),易于生成红色氧化铁皮,从而使生产出的钢筋表面质量差;专利CN110343962A公开了一种700MPa级以上热轧带肋高强钢筋用钢及其生产方法,在成分设计上添加了0.1~0.25%价格较高的合金元素钒(V),增加了合金成本,同时添加了0.8~1.2%的硅(Si),易于生成红色氧化铁皮,从而使生产出的钢筋表面质量差,同时开轧温度范围在970~970℃,精轧温度范围在800~850℃,大大提高了轧制机器能耗,成本较高;专利CN103981446B公开一种贝氏体型700MPa级螺纹钢筋及其生产方法,在成分设计上添加了0.1~0.16%的贵重合金元素钼(Mo)和0.06~0.14%的价格较高的合金元素钒(V),增加了合金成本,同时添加了0.4~0.6%的硅(Si),易于生成红色氧化铁皮,从而使生产出的钢筋表面质量差,并且钢筋上冷床温度为680~830℃,空冷至室温,降温时间长,从而使生产周期变长。

技术实现思路

[0004]针对现有技术存在的各种问题,本专利技术提供一种钛铌微合金化800MPa级热轧带肋钢筋及其生产方法,通过成分与工艺整体调配,制备出低成本、高强度、表面质量好的高强钢筋。
[0005]为实现上述目的,本专利技术采用以下技术方案:
[0006]本专利技术的一种钛铌微合金化800MPa级热轧带肋钢筋,其化学成分按质量百分数为:C:0.15~0.2%,Si:0.12~0.15%,Mn:1.55~1.65%,Ti:0.08~0.11%,Nb:0.04~0.06%,Cr:0.3~0.4%,Als:0.02~0.05%,P:≤0.012%,S:≤0.008%,O:<50ppm,N:<50ppm,余量为Fe元素和不可避免的杂质。
[0007]所述的钛铌微合金化800MPa级热轧带肋钢筋组织为铁素体+粒状贝氏体。
[0008]所述的钛铌微合金化800MPa级热轧带肋钢筋尺寸为Φ18~Φ25mm钢筋,其主要力学性能满足:屈服强度为803~844MPa,抗拉强度为986~1030MPa,断后伸长率为14.1~18.1%,最大力总延伸率为7.0~8.0%,强屈比为1.21~1.24。
[0009]所述的一种钛铌微合金化800MPa级热轧带肋钢筋的生产方法,步骤如下:
[0010](1)将160mm
×
160mm小方坯加热至1150~1200℃,保温1~2h,得到加热后的钢坯,钢坯的出炉温度为1100~1150℃,钢坯的化学成分按质量百分数为:C:0.15~0.2%,Si:0.12~0.15%,Mn:1.55~1.65%,Ti:0.08~0.11%,Nb:0.04~0.06%,Cr:0.3~0.4%,Als:0.02~0.05%,P:≤0.012%,S:≤0.008%,O:<50ppm,N:<50ppm,余量为Fe元素和不可避免的杂质;
[0011](2)对加热后的钢坯进行粗轧,开轧温度为1020~1050℃,得到中间坯;
[0012](3)对中间坯进行冷却,再进行精轧,入精轧温度为790~830℃,得到Φ18~Φ25mm的钢筋;
[0013](4)对钢筋进行分段冷却,一段冷却以10~20℃/s的冷速水冷,终冷温度为700~710℃,二段冷却以100℃/s~130℃/s的冷速快速冷却,终冷温度为400~550℃,再上冷床冷却,得到钛铌微合金化800MPa级热轧带肋钢筋。
[0014]本专利技术的一种钛铌微合金化800MPa级热轧带肋钢筋及其生产方法,对800MPa级热轧带肋钢筋的化学成分和生产工艺进行了全新设计,有益效果如下:
[0015](1)在成分设计中,省去了贵重合金钒(V),减少了较贵重的金属铌(Nb)用量,采用钛(Ti)、铌(Nb)复合添加的方法,Ti铁的价格都显著低于Nb铁或V铁,在添加量相同时,其微合金成本仅为铌(Nb)铁或钒(V)铁的1/8~1/6,使生产成本大幅下降;
[0016](2)采用低硅(Si)的成分设计思路,减少钢板表面红色氧化铁皮的生成,钢板表面质量良好;
[0017](3)与高强钢筋的传统工艺相比,本专利技术通过轧后分段冷却,增大冷却速度,缩短了生产周期,提高了生产效率;
[0018](4)本专利技术的钛铌微合金化800MPa级热轧带肋钢筋具有低成本、高强度、表面质量好的优势。
附图说明
[0019]图1为本专利技术实施例3制备的Φ22mm的钛铌微合金化800MPa级热轧带肋钢筋的金相组织照片;
[0020]图2为本专利技术实施例3制备的Φ22mm的钛铌微合金化800MPa级热轧带肋钢筋的拉伸曲线。
具体实施方式
[0021]下面结合实施例对本专利技术作进一步说明,但本专利技术的保护范围不仅限于以下实施例。
[0022]实施例1
[0023]本实施例的钛铌微合金化800MPa级热轧带肋钢筋的生产方法,包括以下工艺步骤:
[0024](1)将160mm
×
160mm小方坯加热至1170℃,保温1h,钢坯的出炉温度为1120℃,得到加热后的钢坯;
[0025](2)对加热后的钢坯进行粗轧,开轧温度为1030℃,得到中间坯;
[0026](3)对中间坯进行冷却,再进行精轧,入精轧温度为790℃,得到Φ18mm的钢筋;
[0027](4)对钢筋进行分段冷却,一段冷却以10℃/s的冷速水冷,终冷温度为702℃,二段冷却以112℃/s的冷速快速冷却,终冷温度为474℃,再上冷床冷却,得到钛铌微合金化800MPa级热轧带肋钢筋。
[0028]制备的Φ18mm的钛铌微合金化800MPa级热轧带肋钢筋的铁素体+粒状贝氏体。
[0029]钛铌微合金化800MPa级本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钛铌微合金化800MPa级热轧带肋钢筋,其特征在于,该钛铌微合金化800MPa级热轧带肋钢筋含有的化学成分按质量百分数为:C:0.15~0.2%,Si:0.12~0.15%,Mn:1.55~1.65%,Ti:0.08~0.11%,Nb:0.04~0.06%,Cr:0.3~0.4%,Als:0.02~0.05%,P:≤0.012%,S:≤0.008%,O:<50ppm,N:<50ppm,余量为Fe元素和不可避免的杂质。2.根据权利要求1所述的钛铌微合金化800MPa级热轧带肋钢筋,其特征在于,所述的钛铌微合金化800MPa级热轧带肋钢筋组织为铁素体+粒状贝氏体。3.根据权利要求1所述的钛铌微合金化800MPa级热轧带肋钢筋,其特征在于,所述的钛铌微合金化800MPa级热轧带肋钢筋尺寸为Φ18~Φ25mm钢筋。4.根据权利要求1所述的钛铌微合金化800MPa级热轧带肋钢筋,其特征在于,钛铌微合金化800MPa级热轧带肋钢筋的屈服强度为803~844MPa,抗拉强度为986~1030MPa,断后伸长率为14.1~18.1%,最大力总延伸率为7.0~8.0%,强屈比为1.21~1.24。5.权利要求1

4任意一项所述的钛铌微合金化800MPa级热轧带肋钢筋的生产方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)将小方坯加热至1150~1200℃,保温1~2h,得到加热后的钢坯;(2)对加热后的钢坯进行粗轧,得到中...

【专利技术属性】
技术研发人员:赵宪明周晓光刘永杰李焕东王小琪王利倪晓东柴志刚刘德楼
申请(专利权)人:抚顺新钢铁有限责任公司
类型:发明
国别省市:

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