一种高强高冲击韧性的锚杆钢筋及其制备方法，属于矿井支护用钢技术领域。化学组分重量百分数为：碳：0.10-0.40％，硅：0.10-1.0％，锰：0.25-2.00％，余量为铁和不可避免的杂质；原料经连续淬火和回火后得到成品。其中，淬火加热温度为850-1000℃，使组织奥氏体化，回火温度为350-650℃，成品组织为马氏体的回火组织和少量铁素体。该工艺生产的钢筋屈服强度级别为600-785MPa，室温冲击韧性AKV值不小于80J，且塑性良好，不仅可提高支护强度，而且承受冲击地压的能力较强，可进一步保障安全、减少钢材消耗。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于矿井支护用钢
，特别是提供了，适用于用于煤矿等支护工程的高强高冲击韧性的锚杆钢筋。
技术介绍
我国是世界上最大的井工矿煤炭生产国，且煤炭资源总量的半数以上埋深大于 1000m，随着开采深度不断加深，深层开采带来了高的地应力、高的冲击地压和大的围岩流变，给煤巷的锚杆支护造成了严重的困难，需要更高强度的锚杆以保证安全生产。同时，锚杆支护过程是妨碍煤炭开采进度的“瓶颈”，在一个工作面采煤循环中所占的时间最长，而提高锚杆强度有利于降低锚杆支护密度，不仅减少钢材消耗，还能显著提高综合施工效率。 锚杆除用于煤矿巷道支护以外，在公路边坡治理、隧道支护、深基坑预应力锚杆支护、坝体边坡防护等领域也得到广泛应用。多年来，我国的锚杆钢筋基本全部为热轧产品，普遍采用335MI^级钢，少数达到了 500MPa级。最近采用热轧方法已经试生产出了屈服强度级别达600MPa的锚杆钢筋，但其室温冲击韧性指标Akv值只能达到30-40J，无法承受冲击地压和煤矿中的强烈采动，影响支护安全，具有更高综合力学性能的锚杆钢筋的开发亟待进行。离线热处理方法能够改变材料显微组织使其力学性能显著提升，通过对组织构成的控制得到合理的各项性能配置。本专利技术公开的高强高冲击韧性锚杆钢筋是采用热处理方法生产的一种新型锚杆产品，不仅可达到较高的强度和塑性指标，同时具有较高的冲击韧性性能，可进一步保障工程安全，并减少钢材消耗，对低碳经济和节能减排产生重要意义。
技术实现思路
本专利技术目的是提供，用于煤矿等支护工程，其屈服强度600-785MPa以上，冲击韧性Akv值不小于80J，且塑性较高。本专利技术原料为热轧盘条，其化学组分重量百分数为化学组分重量百分数为碳 0. 10-0. 40%，硅0. 10-1.0%，锰0. 25-2. 00 %，余量为铁和不可避免的杂质；成品组织为回火索氏体和少量铁素体；热轧钢筋通过淬火、回火的热处理后，其屈服强度等级达到 600-785MPa,室温冲击韧性Akv值不小于80J，断后伸长率A不小于15. 0%，最大力下伸长率 Agt不小于4. 0%，产品公称直径为16-32mm ；外形为带肋或螺纹。如果需要，也可以含有0. 01-0. 20重量％的V或Ti等合金元素。本专利技术的制备方法是对原料热轧盘条进行淬火回火的热处理，在热处理中控制的技术参数为淬火和回火加热均采用电磁感应方式，感应炉平均加热速度为7-100°C /s，淬火加热温度为850-1000°C，使组织奥氏体化，经5-20秒的保温后进行快速水冷，在k之内温度降至300°C以下，将奥氏体淬成马氏体；回火加热温度为350-700°C，经不超过1分钟的保温时间后冷却至室温；成品组织为马氏体的回火组织和少量铁素体。全部热处理过程连续进行不间断，原料钢筋一根接一根的连续通过生产线进行热处理。成品公称直径为16-32mm，外形为带肋或螺纹，屈服强度等级为600_785MPa，室温冲击韧性不小于80J，断后伸长率A不小于15. 0%，最大力下伸长率Agt不小于4. 0%。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为将钢筋的室温冲击吸收功Akv值提高至80J以上，同时强度在600_785MPa以上，而热轧钢筋最高强度可到600MPa级，冲击性能仅为30J至40J甚至更低。减少了 Si、Mn、V、Ti的合金含量，仅通过热处理过程提升材料力学性能，可显著降低原料成本。具体实施例方式下面结合实例介绍本专利技术的具体实施方式。实施例1一种热轧钢筋，公称直径为20mm，该钢筋包含0. 18wt %的C，0. 5Iwt %的Si， 1. 38wt%的Mn，其余为铁和不可避免的杂质。该钢筋被感应加热炉在3秒内由室温加热至 9500C，经过2s的保温后进行水冷却，再经感应加热至650°C，保温k后水冷，得到成品锚杆钢筋。该钢筋的平均室温冲击吸收功Akv值为144J，屈服强度为655MPa，抗拉强度为 750MPa，断后伸长率A为22.0%，最大力下伸长率Agt为7.0%。实施例2一种热轧钢筋，公称直径为22mm，该钢筋包含0. 22wt %的C，0. 58wt %的Si， 1. 40衬％的胞，0. 09wt%的V，其余为铁和不可避免的杂质。该钢筋被感应加热炉在3秒内由室温加热至940°C，经过Is的保温后进行水冷却，再经感应加热至550°C，保温k后水冷，得到成品锚杆钢筋。该钢筋的平均室温冲击吸收功Akv值为105J，屈服强度为820MPa，抗拉强度为 895MPa,断后伸长率A为19. 0%，最大力下伸长率Agt为6. 5%。权利要求1.一种高强高冲击韧性的锚杆钢筋，其特征在于化学组分重量百分数为碳 0. 10-0. 40%，硅0. 10-1.0%，锰0. 25-2. 00 %，余量为铁和不可避免的杂质；成品组织为回火索氏体和少量铁素体；热轧钢筋通过淬火、回火的热处理后，其屈服强度等级达到 600-785MPa,室温冲击韧性Akv值不小于80J，断后伸长率A不小于15. 0%，最大力下伸长率 Agt不小于4. 0% ；产品公称直径为16-32謹。2.根据权利要求1所述的锚杆钢筋，其特征在于化学组分还包括0.01-0. 20重量％ 的V或Ti。3.—种权利要求1或2所述的锚杆钢筋的制备方法，其特征在于是对原料热轧盘条进行淬火回火的热处理，其特征在于，在热处理中控制的技术参数为淬火和回火加热均采用电磁感应方式，感应炉平均加热速度7-100°C /s，淬火加热温度为850-1000°C，使组织奥氏体化，经5-20秒的保温后进行快速水冷，在k之内温度降至300°C以下，将奥氏体淬成马氏体；回火加热温度为350-700°C，经不超过1分钟的保温时间后冷却至室温；成品组织为马氏体的回火组织和少量铁素体。全文摘要，属于矿井支护用钢
化学组分重量百分数为碳0.10-0.40％，硅0.10-1.0％，锰0.25-2.00％，余量为铁和不可避免的杂质；原料经连续淬火和回火后得到成品。其中，淬火加热温度为850-1000℃，使组织奥氏体化，回火温度为350-650℃，成品组织为马氏体的回火组织和少量铁素体。该工艺生产的钢筋屈服强度级别为600-785MPa，室温冲击韧性AKV值不小于80J，且塑性良好，不仅可提高支护强度，而且承受冲击地压的能力较强，可进一步保障安全、减少钢材消耗。文档编号C22C38/12GK102352462SQ20111029427公开日2012年2月15日 申请日期2011年9月28日 优先权日2011年9月28日专利技术者孙本荣, 张岩, 杨聚星, 林双平, 范玫光, 邓少奎, 陈巧飞 申请人:中国钢研科技集团有限公司, 新冶高科技集团有限公司本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种高强高冲击韧性的锚杆钢筋，其特征在于：化学组分重量百分数为：碳：０．１０－０．４０％，硅：０．１０－１．０％，锰：０．２５－２．００％，余量为铁和不可避免的杂质；成品组织为回火索氏体和少量铁素体；热轧钢筋通过淬火、回火的热处理后，其屈服强度等级达到６００－７８５ＭＰａ，室温冲击韧性ＡＫＶ值不小于８０Ｊ，断后伸长率Ａ不小于１５．０％，最大力下伸长率Ａｇｔ不小于４．０％；产品公称直径为１６－３２ｍｍ。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：范玫光，孙本荣，杨聚星，邓少奎，陈巧飞，林双平，张岩，
申请(专利权)人：中国钢研科技集团有限公司，新冶高科技集团有限公司，
类型：发明
国别省市：11
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