一种高强屈比的高强抗震钢筋的制造方法技术

本发明专利技术属于高强钢筋技术领域，公开了一种高强屈比的高强抗震钢筋的制造方法，包括以下步骤：1)冶炼铸坯：钢水经转炉冶炼和连铸浇注成钢坯；2)钢坯加热：钢坯进入加热炉进行三段式加热，加热过程中涉及对温度、加热速度和加热时间的控制；3)粗轧：控制进粗轧机组时的温度；4)精轧：控制轧件进精轧机组时的温度和出精轧机组的线速度；5)冷却：精轧后的轧件经多级控冷水箱冷却，然后进行倍尺剪切，最后上冷床冷却，得到高强屈比的高强抗震钢筋。本发明专利技术通过合理的成分设计，以及对钢坯加热和轧制工艺的控制，在提升屈服强度的同时提升抗拉强度，获得高强屈比的高强抗震钢筋。获得高强屈比的高强抗震钢筋。

【技术实现步骤摘要】
一种高强屈比的高强抗震钢筋的制造方法


[0001]本专利技术属于高强钢筋
，具体涉及一种高强屈比的高强抗震钢筋的制造方法。

技术介绍

[0002]高强度化是我国钢筋品种发展主要方向。高强度钢筋作为建筑用重要材料之一，其强度等级和质量水平对节约资源、降低能耗有着直接影响。在建筑中使用高强度钢筋，既可以降低钢材消耗，同时又可以提高建筑物的质量和安全可靠性；例如500MPa级替代400MPa级可减少用钢量约14％，600MPa级替代500MPa级可减少用钢量约8％，对减少铁矿石资源消耗，降低二氧化碳排放等都具有十分重要的意义。
[0003]在钢筋向高强度发展的同时，也越来越注重钢筋的抗震性能。国家地震局将部分强地震带房屋建筑的抗震级别由7级提高到9级。地震灾后恢复重建条例明确了房屋建筑的抗震要求，同时也提高了对建筑用抗震钢筋的要求。国家建设部提出，重大建设工程、高层住宅建筑等必须采用抗震钢筋。国家质检总局和国家标准化委员会共同发布的GB1499.2钢筋混凝土用钢筋标准，明确了有较高要求的抗震结构的钢筋应具有较高的强塑性，其中一个重要体现指标就是实测抗拉强度与实测屈服强度之比(强屈比)不小于1.25。
[0004]国外对建筑钢筋的抗震性也是高度关注，并在一些建筑设计规范中作了相关规定，如《新西兰抗震设计规范》、《日本新抗震设计法》、《美国建筑物抗震设计暂行条件》、《罗马尼亚工业与民用建筑抗震设计规范》、《CEB
‑
FIP混凝土结构抗震规范》、《以色列建筑物特殊荷载(地震)规范》等。对建筑钢筋抗震性要求的一大共同点是要求强屈比较高。
[0005]目前高强度钢筋通常采用细晶强化的方式来提高屈服强度和抗拉强度，但细晶强化提高屈服强度的比例要高于抗拉强度，这就导致高强度钢筋强屈比达不到抗震钢筋的标准要求，这种现象在越高强度的钢筋中越是明显，影响了高强钢筋的生产和应用，是本领域面临的技术难题。

技术实现思路

[0006]本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种高强屈比的高强抗震钢筋的制造方法，通过合理的成分设计，以及对钢坯加热和轧制工艺的控制，在提升屈服强度的同时提升抗拉强度，获得高强屈比的高强抗震钢筋。
[0007]为解决本专利技术所提出的技术问题，本专利技术提供一种高强屈比的高强抗震钢筋的制造方法，包括以下步骤：
[0008]1)冶炼铸坯：钢水经转炉冶炼和连铸浇注成钢坯；
[0009]2)钢坯加热：钢坯进入加热炉进行预热段、加热段和均热段三段式加热；
[0010]3)粗轧：加热后的钢坯进入粗轧机组进行粗轧；
[0011]4)精轧：粗轧后的轧件经穿水冷却，进入精轧机组进行精轧；
[0012]5)冷却：精轧后的轧件经多级控冷水箱冷却，然后进行倍尺剪切，最后上冷床冷
却，得到高强屈比的高强抗震钢筋。
[0013]上述方案中，所述预热段的温度为600
‑
800℃，加热速度为20
‑
30℃/min。
[0014]上述方案中，所述加热段的温度为1140
‑
1180℃，加热速度为40
‑
60℃/min。
[0015]上述方案中，所述均热段的温度为1120
‑
1160℃，保温时间≥30min。
[0016]上述方案中，所述钢坯的总加热时间为70
‑
90min，并根据钢坯进入加热炉时的温度控制，钢坯进炉温度≤500℃时，总加热时间为80
‑
90min；钢坯进炉温度＞500℃时，总加热时间为70
‑
80min。
[0017]上述方案中，所述钢坯进入粗轧机组时的温度为1040
‑
1080℃。
[0018]上述方案中，所述穿水冷却的冷却速度为100
‑
150℃/s。
[0019]上述方案中，所述轧件进精轧机组时的温度为950
‑
1000℃。
[0020]上述方案中，所述轧件出精轧机组的线速度≤35m/s，并根据轧件规格控制，规格为Φ12
‑
16mm的轧件线速度为20
‑
35m/s，规格为Φ18
‑
22mm的轧件线速度为10
‑
15m/s，规格为Φ25
‑
40mm的轧件线速度为5
‑
8m/s。
[0021]上述方案中，所述多级控冷水箱冷却的冷却速度为10
‑
30℃/s。
[0022]上述方案中，所述轧件上冷床温度为950
‑
1000℃。
[0023]上述方案中，所述高强屈比的高强抗震钢筋的化学成分及重量百分比含量为：C：0.25
‑
0.30％，Si：0.25
‑
0.45％，Mn：1.20
‑
1.40％，P：≤0.045％，S：≤0.045％，Cr：0.05
‑
0.40％，Cu：≤0.20％，Ni：≤0.20％，Mo：≤0.05％，Al：≤0.015％，V：0.06
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0.13％，N：0.0130
‑
0.0230％，且V/N≥4.5，其余为铁和不可避免的夹杂。
[0024]上述方案中，所述高强屈比的高强抗震钢筋的碳当量CEV为0.50
‑
0.57％，其中，CEV＝C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Cu+Ni)/15，C、Mn、Cr、Mo、V、Cu、Ni为各元素的质量百分含量。
[0025]上述方案中，所述高强屈比的高强抗震钢筋的屈服强度为620
‑
700MPa，抗拉强度为780
‑
900MPa，强屈比为1.26
‑
1.29。
[0026]上述方案中，所述高强屈比的高强抗震钢筋的显微组织为铁素体和珠光体，其中珠光体的体积占比为45
‑
55％。
[0027]上述方案中，所述高强屈比的高强抗震钢筋的规格为Φ12
‑
40mm。
[0028]本专利技术技术方案主要依据以下技术原理：
[0029]通过C成分合理控制钢中铁素体(软相组织)与珠光体(硬相组织)比例；高强抗震钢筋的组织主要为铁素体和珠光体组织，其屈服强度取决于钢中铁素体的屈服强度，而抗拉强度取决于钢中的珠光体抗拉强度，因此，通过C成分使钢中珠光体硬相组织比例达到45
‑
50％，有利于大幅提高高强抗震钢筋的强屈比。
[0030]同时，从钢的强化机理来看，C、Si、Mn元素在钢中的强化作用主要为固溶强化，固溶强化效果虽然远低于沉淀强化的效果，但是固溶强化对抗拉强度的提高幅度较大；从钢的组织上看，高强抗震钢筋属于亚共析钢，C、Mn元素含量的提高皆有利于提高珠光体的转变，珠光体有着良好的综合性能，能大度提高钢筋的抗拉强度本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高强屈比的高强抗震钢筋的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：1)冶炼铸坯：钢水经转炉冶炼和连铸浇注成钢坯；2)钢坯加热：钢坯进入加热炉进行三段式加热，预热段温度600
‑
800℃，加热段温度1140
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1180℃，均热段温度1120
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1160℃，均热段保温时间≥30min，总加热时间70
‑
90min；3)粗轧：加热后的钢坯进入粗轧机组进行粗轧，进粗轧机组时的温度为1040
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1080℃；4)精轧：粗轧后的轧件经穿水冷却，进入精轧机组进行精轧，进精轧机组时的温度为950
‑
1000℃，轧件出精轧机组的线速度≤35m/s；5)冷却：精轧后的轧件经多级控冷水箱冷却，然后进行倍尺剪切，最后上冷床冷却，得到高强屈比的高强抗震钢筋。2.根据权利要求1所述的高强屈比的高强抗震钢筋的制造方法，其特征在于，所述预热段的加热速度为20
‑
30℃/min，加热段的加热速度为40
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60℃/min。3.根据权利要求1所述的高强屈比的高强抗震钢筋的制造方法，其特征在于，所述总加热时间根据钢坯进入加热炉时的温度控制，钢坯进炉温度≤500℃时，总加热时间为80
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90min；钢坯进炉温度＞500℃时，总加热时间为70
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80min。4.根据权利要求1所述的高强屈比的高强抗震钢筋的制造方法，其特征在于，所述轧件出精轧机组的线速度根据轧件规格控制，规格为Φ12
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16mm的轧件线速度为20
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35m/s，规格为Φ18
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22mm的轧件线速度为10
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15m/s，规格为Φ25
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【专利技术属性】
技术研发人员：张贤忠，任安超，张帆，丁礼权，徐志东，夏艳花，
申请(专利权)人：武汉钢铁有限公司，
类型：发明
国别省市：