一种用于制备制造技术

本发明专利技术属于螺纹钢冶金生产技术领域，具体涉及一种用于制备

【技术实现步骤摘要】
一种用于制备HRB400E和HRB500E抗震钢筋的钢种及生产工艺


[0001]本专利技术属于螺纹钢冶金生产
，具体涉及一种用于制备
HRB400E
和
HRB500E
抗震钢筋的钢种及生产工艺
。

技术介绍

[0002]热轧螺纹钢是目前使用量最大的建筑用钢材，年使用量约为2亿吨，其中使用量最广泛的是牌号为
HRB400E、HRB500E
的螺纹钢，约占热轧螺纹钢总量的
99
％以上
。
[0003]HRB500E
是4级抗震螺纹钢筋，其中
500
代表屈服强度不小于
500Mpa
，国标要求的
HRB500E
屈服强度范围为
500
～
650Mpa
；
HRB400E
是3级抗震螺纹钢筋，其中
400
代表屈服强度不小于
400Mpa
，国标要求的
HRB400E
屈服强度范围为
400
～
520Mpa
；
HRB400E
和
HRB500E
之间的强度重合范围为
500
～
520Mpa
，屈服强度重合区间只有
20Mpa。
因此将
HRB500E
钢种和
HRB400E
钢种进行连浇生产时，所生产的连浇坯同时满足
HRB400E
和
HRB500E
屈服性能要求的难度非常大，大部分钢厂将
HRB500E
钢种和
HRB400E
钢种之间的连浇坯判为
HRB400
，
HRB400
属于非抗震类螺纹钢筋，国标中
HRB400
的屈服强度要求大于等于
400Mpa
，且屈服强度没有上限要求，但由于近几年国家对建筑安全性的要求越来越高，绝大部分建筑单位采用抗震类钢材作为建筑用材料，非抗震类钢材的使用量越来越少，
HRB400
钢筋的价格也越来越便宜，
2022
年
HRB400
的售价比
HRB400E
低
500
元
/
吨钢，且寻找
HRB400
的使用客户也非常难
。
[0004]将
HRB400E、HRB500E
钢种进行连浇生产
(
通过连铸混浇来更改钢种
)
可以提升钢厂的铸坯生产节奏，但目前连浇生产所产生的连浇坯
(
混浇坯
)
只能改判为廉价的非抗震类
HRB400
，给钢厂带来了较大的经济损失，钢厂急需一种用于制备
HRB400E
和
HRB500E
抗震钢筋的钢种成分及生产工艺
。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于解决上述问题，提供了一种用于制备
HRB400E
和
HRB500E
抗震钢筋的钢种及生产工艺，以实现同时满足
HRB400E
和
HRB500E
抗震钢筋的生产
。
[0006]本专利技术所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：一种用于制备
HRB400E
和
HRB500E
抗震钢筋的钢种：
[0007]以质量百分比计，
C
：
0.21
‑
0.25
％，
Si
：
0.50
～
0.65
％，
Mn
：
1.35
～
1.45
％，
P
：
≤0.040
％，
S
：
≤0.035
％，
Cr
：
0.15
～
0.22
％，
V
：
0.047
～
0.057
％，
Nb
：
0.024
～
0.027
％，
N
：
0.0085
～
0.0095
％，其余为
Fe
元素及不可避免的杂质，记为钢种
A。
[0008]本专利技术还公开了一种用于制备
HRB400E
和
HRB500E
抗震钢筋的生产工艺，利用上述用于制备
HRB400E
和
HRB500E
抗震钢筋的钢种；
[0009]钢种
A
成分中含有
Nb
元素和
N
元素，通过控制铸坯中
NbN
粒子在加热炉中的溶解来调整轧材的强度
。
若利用钢种
A
生产
HRB500E
牌号的轧材，则采取加热炉高温加热的方法促进
NbN
粒子完全溶解，从而有利于后续轧钢过程中析出细小的
NbN
粒子；若利用钢种
A
生产
HRB400E
牌号的轧材，则采取加热炉低温加热的方法使大部分
NbN
粒子不在铸坯中溶解，该部分未溶解的
NbN
粒子基本不会提升轧材的屈服强度
。
[0010]NbN
粒子在铸坯中的溶解度积计算公式如下式
①
：
[0011]Log{[Nb]*[N]}
＝
3.7
‑
10800/T
ꢀꢀꢀ①
[0012]式
①
中的
[Nb]、[N]分别为铸坯中
Nb、N
元素的质量百分浓度
(
％
)
，
T
为绝对温度，
(K)。
[0013]将钢种
A
中的
Nb、N
元素的成分上限
(Nb、N
质量百分浓度分别为
0.027
％
、0.0095
％
)
代入式
①
可计算出
T
为：
1481K
，也即是
1208℃
时，铸坯中的
NbN
粒子完全溶解
。
若钢种
A
铸坯出加热炉温度为
1210
～
1250℃
，在该加热炉温度下，铸坯中的
NbN
粒子能完全溶解，有利于后续轧制和冷却过程中重新析本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种用于制备
HRB400E
和
HRB500E
抗震钢筋的钢种，其特征在于，其组分为：以质量百分比计，
C
：
0.21
‑
0.25
％，
Si
：
0.50
～
0.65
％，
Mn
：
1.35
～
1.45
％，
P
：
≤0.040
％，
S
：
≤0.035
％，
Cr
：
0.15
～
0.22
％，
V
：
0.047
～
0.057
％，
Nb
：
0.024
～
0.027
％，
N
：
0.0085
～
0.0095
％，其余为
Fe
元素及不可避免的杂质，记为钢种
A。2.
一种用于制备
HRB400E
和
HRB500E
抗震钢筋的生产工艺，利用权利要求1所述用于制备
HRB400E
和
HRB500E
抗震钢筋的钢种，其特征在于，包括以下步骤：采用钢种
A
生产的铸坯制备
HRB500E
抗震钢筋的工艺：利用钢种
A
轧制
Φ
12mm
规格的
HRB500E
抗震钢筋，采取加热炉高温加热的方法促进铸坯中的
NbN
粒子完全溶解，并控制终轧温度
≤1050℃
；采用钢种
A
生产的铸坯制备
HRB400E
抗震钢筋的工艺：利用钢种
A
轧制
Φ
40mm
规格的
HRB400E
抗震钢筋，采取加热炉低温加热的方法使铸坯中所溶解的
NbN
粒子所对应的
Nb
元素质量百分含量最多为
0.007
％，并控制终轧温度
≤1050℃。3.
根据权利要求2所述的用于制备
HRB400E
和
HRB500E
抗震钢筋的生产工艺，其特征在于，采用钢种
A
生产的铸坯制备
HRB500E
抗震钢筋的工艺具体为：加热炉加热段温度为
1180
～
1210℃
，均热段温度为
1230
～
1260℃
，铸坯在炉时间为
70
～
80min
，铸坯出加热炉温度为
1210
～
1250℃
，铸坯开轧温度为
1150
～
1180℃
，终轧温度为
1000
～
1050℃。4.
根据权利要求2所述的用于制备
HRB400E
和
HRB500E
抗震钢筋的生产工艺，其特征在于，采用钢种
A
生产的铸坯制备
HRB400E
抗震钢筋的工艺具体为：加热炉加热段温度为
1020
～
1050℃
，均热段温度为
1070
～
1090℃
，铸坯在炉时间为
60
～
70min
，铸坯出加热炉温度为
1070
～
1090℃
，铸坯开轧温度为
1020
～
1050℃
，终轧温度为
1000
～
1050℃。5.
一种用于制备
HRB400E
和
HRB500E
抗震钢筋的生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：利用钢种
B
制备
HRB400E
抗震钢筋，钢种
B
的化学成分为：以质量百分比计，
C
：
0.21
‑
0.25
％，
Si
：
0.15
～
0.30
％，
Mn
：
1.30
～
1.40
％，
P
：
≤0.040
％，
S
：
≤0.035
％，
V
：
0.047
～
0.057
％，
N
：
0.0085
～
0.0095
％，其余为
Fe
元素及不可避免的杂质；利用钢种
C
制备
HRB500E
抗震钢筋，钢种
C
的化学成分为：以质量百分比计，
C
：
0.21
‑
0.25...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙雪娇，刘洪银，王建军，裴建华，雷洲，赵璐，魏兵兵，魏强，刘忠建，孙建卫，吕霞，吴秀军，娄永涛，
申请(专利权)人：山东钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：