【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于微合金钢生产，具体地，涉及一种低成本生产hrb400e三级螺纹钢的制作方法。
技术介绍
1、微合金钢生产过程中通常加入具有细化晶粒和沉淀析出强作用的v、nb、al、ti等微量元素，使钢材热轧后获得高强度、高焊接性及良好的成型性能。不足之处是钢中加入的微量元素v、nb、al、ti价格昂贵，使生产成本居高不下，同时含al、ti属活泼元素，易与钢中的氧反应生成高熔点氧化夹杂物，难以去除，污染钢水，影响连铸正常生产。
2、1.二十世纪初，国外开始研究非金属n在钢中的合金化作用，重点研究钢中氮化物、碳氮化物在钢中的强化作用机理，研究结果表明，n与钢中微量的v、nb、al、ti及c能形成的高熔点、高强度碳化物、氮化物和碳氮化物，二次加热冷却过程，能弥散析出在晶界表面并钉扎在晶界间隙之间，能有效地抑制晶粒长大，从而在细化晶粒和沉淀析出强作用比v、nb、al、ti等微量元素作用更加明显，可有效地降低微量元素v、nb、al、ti加入量，降低微合金钢生产成本。二十世纪中后期，我国引入该项技术，以非金属n元素与v、nb、al、ti及c合金化作为一种高强度低合金钢最经济有效的添加剂，广泛应用于hrb400以上高强度热轧带肋钢筋生产。
3、2.氮化物金属陶瓷具有良好的抗氧化性、热化学稳定性、超耐蚀性、超高温及超高强、超硬度性能，使其具有广阔的应用前景。
4、①超高温金属陶瓷基。超高纯，纳米级氮化物金属陶瓷由于价格昂贵(30-200万元/吨)，应用到航天、粉末冶金以金属陶瓷基为主的超高温陶瓷中，大多以添加剂
5、②高强度金属陶瓷钢。日本三菱公司对高速钢弥散添加tin粉末的研究结果表明，添加tin金属陶瓷成份，提高了钢的耐磨性和韧性，硬度达到hrc67，挠取强度3.5*107pa，抗拉强度2.1*07pa，具有600℃高温下强度也达到hrc65。
6、国内的酒钢、河北宣钢在螺纹钢生产时，使用钛合金，配合微合金化、脱氧工艺的优化，对轧钢工艺优化，基本实现了不用铌、钒，能生产hrb400e级别的钢筋，大幅度降低了螺纹钢生产成本。
7、3.金属氮化物合金的强化机理
8、①细化晶粒的机理及作用。英国钢铁研究学会研究院george和irani指出，在温度达到1200℃左右时，细小弥散的氮化物金属陶瓷颗粒对奥氏体晶粒大小的控制就有影响。
9、stvatcor讨论了氮化物金属陶瓷颗粒钉轧晶界的机理。zener提出的颗粒半径、颗粒的体积百分率和奥氏体晶粒半径的关系：
10、r＝3/4*r/f
11、r—奥氏体晶粒半径
12、r—颗粒半径
13、f—钉轧颗粒的体积百分比
14、因此，要获得细小的奥氏体晶粒尺寸，就必须使颗粒细小或钢中的氮化物金属陶瓷颗粒的体积百分率增大。
15、钢中如有细小的第二相质点(氮化物金属陶瓷颗粒)导入奥氏体基体中，由于质点和晶界发生相互作用，第二相质点通常存在于晶界上，一部分晶界被质点取代，并且表面的能量确保晶界相对位置的稳定。因此，晶界迁移(晶粒长大)受到来自质点的阻力，即细化奥氏体晶粒的作用。
16、钢基体中存在第二相粒子(氮化物金属陶瓷颗粒等)，由于第二相粒子种类、含量、尺寸、形态及分布不同，对钢的力学、物理化学性能都产生十分重要的作用。研究发现，钢中析出尺寸细小的纳米级氮化物金属陶瓷颗粒化合物具有良好的强化作用。因此，在钢中获得细小的第二相颗粒，是未来钢铁材料强化力学性能进展的最有研究价值的领域之一。
17、通常引入钢中第二相粒子强化的方法有两种：内生和外加。内生是指通过控制冶金和凝固过程工艺参数析出弥散、细小的金属间化合物，夹杂物以及碳化物粒子等；外加是通过外部因素向钢中加入尺寸细小的氮化物金属陶瓷颗粒。内生适合于钢液纯净度高及冷却速度较快的连铸工艺。而外加对钢中纯净度要求低、控制简单，能够克服内生过程中内生粒子数目的不确定性和不可控性。
18、②弥散强化作用。钢中的弥散二相粒子与v的氮化物在微合金钢、高强度低合金钢及非调质等钢中的强化作用非常相似。钢中v、ti、al等合金元素与n有很强的亲和力，形成的tin、aln、vn在高温下溶解非常大，低温凝固过程中，能析出非常细小的第二质点弥散分部并钉轧在奥氏体晶界，除有细化奥氏体晶粒外，其质点在晶界弥散分布能起沉淀强化作用，并且能抑制钢在高温下蠕变变形，提高蠕变强度和持久强度。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种低成本生产hrb400e三级螺纹钢的制作方法，以解决
技术介绍
中提及的“钢中加入的微量元素v、nb、al、ti价格昂贵，使生产成本居高不下，同时含al、ti属活泼元素，易与钢中的氧反应生成高熔点氧化夹杂物，难以去除”的技术问题。
2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
3、一种低成本生产hrb400e三级螺纹钢的制作方法，包括以下步骤：
4、a.将粒度700-1000目的ti、mn、si中两种或两种以上超细合金粉末，按重量百分比ti占30-60％、mn占20-35％、si占15-35％进行混合备用。
5、b.将超细合金粉、水溶性粘结剂、催化剂均匀混合后，加湿成型成球状或块状烘干后，送入高温真空氮化炉中，温度控制在1000-1350℃，氮压在0.03-0.05mpa，氮化24-36小时，制成ti、mn、si等氮化物合金。其中，水溶性粘结剂采用200-400目，易溶于水，且不与合金粉末发生化学反应，高温氮化生成后，主要生成产物为水和二氧化碳的残留物较低的工业淀粉、木质纤维素，加入比例0-4％；催化剂为能催化、促进金属合金粉加速氮化的600目以上的超细还原铁粉、氮化硅粉及铵盐，三者重量比为(5-10)：(10-15)：(5-8)，催化剂加入比例5-15％。
6、c.ti、mn、si等氮化物合金加工成0-3mm，并与150-200目金属cr细粉按(6-8)：(2-4)比例混匀后，采用厚度0.34-0.45mm的低碳钢带紧密包覆成直径为ф9-13mm合金包芯线。
7、d.出钢终点c≧0.08％、终点温度≧1650℃。
8、e.≧100吨转炉，出钢1/3时进行脱氧合金化：φ㎜20以下规格hrb400e螺纹钢，采用mnsi合金合金化，熔炼成份控制在c 0.23-0.25％、mn 1.25-1.30％、si 0.28-0.33％，不加v或nb合金合金化；φ㎜20以上规格hrb400e螺纹钢，采用mnsi、适量v或nb合金合金化，熔炼成份控制在c 0.23-0.25％、mn 1.25-1.30％、si 0.28-0.33％，v 0.018-0.022％或nb0.018-0.022％(v或nb加入量减少25-30％)。
9、采用0.5-1.0㎏/t金属al和1.0㎏/t bacasi复合脱本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种低成本生产HRB400E三级螺纹钢的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种低成本生产HRB400E三级螺纹钢的制作方法，其特征在于，步骤a中超细合金粉末按重量百分比Ti占30-60％、Mn占20-35％、Si占15-35％。
3.根据权利要求1所述的一种低成本生产HRB400E三级螺纹钢的制作方法，其特征在于，步骤b中氮化参数：温度控制在1000-1350℃，氮压在0.03-0.05MPa，氮化24-36小时。
4.根据权利要求1所述的一种低成本生产HRB400E三级螺纹钢的制作方法，其特征在于，步骤c中Ti、Mn、Si等氮化物合金与Cr细粉的比例为(6-8)：(2-4)；金属Cr细粉的粒度为150-200目；低碳钢带的厚度为0.34-0.45mm；合金包芯线的直径为Ф9-13mm。
5.根据权利要求1所述的一种低成本生产HRB400E三级螺纹钢的制作方法，其特征在于，步骤e中活性石灰造高碱度渣的碱度为2.5-3.5。
6.根据权利要求1所述的一种低成本生产HRB400E三级螺纹钢的制
...【技术特征摘要】
1.一种低成本生产hrb400e三级螺纹钢的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种低成本生产hrb400e三级螺纹钢的制作方法，其特征在于，步骤a中超细合金粉末按重量百分比ti占30-60％、mn占20-35％、si占15-35％。
3.根据权利要求1所述的一种低成本生产hrb400e三级螺纹钢的制作方法，其特征在于，步骤b中氮化参数：温度控制在1000-1350℃，氮压在0.03-0.05mpa，氮化24-36小时。
4.根据权利要求1所述的一种低成本生产hrb400e三级螺纹钢的制作方法，其特征在于，步骤c中ti、mn、si等氮化物合金与cr细粉的比例为(6-8)：(2-4)；金属cr细粉的粒度为150-200目；...
【专利技术属性】
技术研发人员：李国安，王建国，
申请(专利权)人：马鞍山市兴达冶金新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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