[發明專利]一種500MPa級高強抗震鋼筋生產工藝

有效

• 申請號: 201010131447.4
• 申請日: 2010-03-24
• 公開（公告）號: CN101775538A
• 公開（公告）日: 2010-07-14
• 發明（設計）人: 吳光亮;李一為
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: C22C38/12
• 分類號: C22C38/12;C22C33/04;C21D8/08
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所 43114
• 代理人: 鄧建輝

技術領域

本發明涉及一種低合金鋼生產工藝，尤其涉及一種500MPa級高強抗 震鋼筋生產工藝。

背景技術

目前，低合金鋼大多采用碳錳鋼系成分設計，采用錳系和硅系鐵合 金進行錳和硅元素的合金化，采用釩鐵或釩氮合金進行釩微合金化，采 用鈮鐵合金進行鈮微合金化，其主要成分控制[Mn]在1.2-1.6％之間，[Si] 在0.40-0.60％之間，[C]在0.17-0.25％之間，[V]控制在0.06-0.12％之 間，[Nb]控制在0.04-0.09％之間，屈服強度(Rel)≥500MPa，抗拉強 度≥630MPa，斷面收縮率(A)≥16％，主要依靠碳、錳和硅固溶強化和 釩與鈮析出強化，該鋼種存在如下問題是，①硅錳及碳含量較高，合金 成本升高；②在凝固和冷卻過程中容易產生元素偏析；③碳當量偏高焊 接性能較差，釩和鈮含量高，合金成本高；④容易出現屈服不明顯和混 晶現象；⑤抗震性差。另外一種方法是將成分按下限控制，采用低溫大 變形量軋制，生產出超細晶鋼，合金成分可以降低，但該方法存在缺點 是，①需要大幅度增加軋機能力；②生產的鋼筋不能采用常規焊接，否 則焊接區鋼筋強度大幅度下降。還有一種方法是將成分控制在下限，采 用軋后強制冷卻，合金成分也可大幅度降低，但缺陷是，①需增加穿水 設備，增加投資；②鋼筋性能波動大，時效現象嚴重；③焊接性能差； ④鋼筋容易銹蝕，抗震性差。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種合金消耗降低，成本節約且 鋼筋強度級別較高，性能指標有所改善的500MPa級高強抗震鋼筋生產 工藝。

為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：

①采用碳錳鋼成分設計，將鋼中[Mn]含量控制在0.60-1.40％之間， [Si]在0.20-0.60％之間，[V]在0.02-0.055％之間，[Nb]在0.02-0.055％ 之間，[C]在0.15-0.24％之間，[N]在0.006-0.012％之間；

②采用轉爐或電爐冶煉，轉爐吹氧2-8min后在冶煉中期加入還原性 氧化錳球團，頂吹氧氣3-8min，同時底吹3-8min，使冶煉終點鋼水中 [C]在0.15-0.20％之間，[Mn]在0.20-0.40％之間；

③冶煉后期加入還原性原氧化釩球團和還原性氧化鈮，頂吹氧氣 1-6min，同時底吹氣1-6min，使鋼水中[V]在0.01-0.05％之間，[Nb]在 0.01-0.05％之間，其他成分滿足標準要求時鋼水溫度＝1685-1693℃出 鋼；

④在出鋼中前期向鋼包中加入錳系和硅系合金及增碳劑，使鋼水中 [C]在0.20-0.25％之間，[Mn]在0.60-1.40％之間，[Si]在0.20-0.60％ 之間；

⑤在出鋼和鋼水鎮靜過程中通過微波場向鋼包中的鋼水吹氮氣使鋼 水中的[N]含量在0.006-0.012％之間，吹氮氣強度為0.02-0.3m³/min.t 鋼，吹氮氣時間控制在3-10min；

⑥在出鋼中期加入釩鐵和鈮鐵對鋼水中的[V]和[Nb]進行微調，使鋼 水中的[V]在0.02-0.055％之間，[Nb]在0.02-0.055％之間；

⑦根據所軋鋼筋直徑與定尺要求，將鋼水澆注成不同斷面尺寸的鋼 坯；

⑧鋼坯通過熱送或冷卻后進入加熱爐加熱，加熱溫度在1050-1250 ℃之間，開軋溫度在950-1150℃之間，終軋溫度在950-1050℃之間， 軋后冷卻速率在15-500℃/秒之間；

⑨根據鑄坯尺寸和鋼筋規格設定每個道次的軋制負荷，鋼筋經冷卻 后按用戶需求剪切成規定的定尺，檢驗包裝入庫。

增碳劑為類石墨、石油焦、碳粉、碳化硅和碳化鈣中的一種或幾種。