[發(fā)明專利]一種630MPa級(jí)以上高強(qiáng)鋼筋及其鋼筋混凝土應(yīng)用方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310593620.6
• 申請(qǐng)日: 2013-11-21
• 公開（公告）號(hào): CN103643156A
• 公開（公告）日: 2014-03-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳海洋;姚圣法
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇天舜金屬材料集團(tuán)有限公司
• 主分類號(hào): C22C38/50
• 分類號(hào): C22C38/50;C21D8/08;E04C2/06;E04C3/20;E04C5/02
• 代理公司: 南京利豐知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 32256
• 代理人: 任立

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種630MPa級(jí)以上高強(qiáng)鋼筋及其鋼筋混凝土應(yīng)用方法。

背景技術(shù)

目前，建筑用鋼筋作為一種混凝土結(jié)構(gòu)建筑用鋼，普通鋼筋大部份使用為HRB335、HRB400鋼，少量采用HRB500鋼，上述普通鋼筋雖在我國房屋建筑應(yīng)用面較廣，特別是樓（屋）面板類鋼筋由于鋼筋的屈服強(qiáng)度較低，在施工過程中受人為活動(dòng)荷載作用，常使雙層雙向鋼筋的上層鋼筋受力彎曲變形，不能滿足鋼筋混凝土保護(hù)厚度的構(gòu)造限制而產(chǎn)生裂縫，造成工程質(zhì)量隱患。

現(xiàn)有技術(shù)中，鋼材原料成分中碳和氮元素的原子活性較低，各原子形成的氣團(tuán)不能與位錯(cuò)形成強(qiáng)烈的相互作用，外界無需提供較大的應(yīng)力就能開動(dòng)位錯(cuò)，從而使性能很不穩(wěn)定，同時(shí)鋼棒鍛坯中氫含量在2.0ppm以上，鋼棒鍛坯容易產(chǎn)生裂紋從而誘發(fā)氫致裂紋及氫致延遲滯后裂紋。

現(xiàn)有技術(shù)中一般只采用單一的淬火方式，這樣就不能防止了鍛件的淬火開裂和內(nèi)裂，同時(shí)碳化物不能進(jìn)一步充分溶解，無法均勻擴(kuò)散，從而不能避免碳化物在晶間的析出造成晶間腐蝕和點(diǎn)蝕超標(biāo)，影響了前面冶煉后熱處理工藝產(chǎn)生的技術(shù)效果。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種強(qiáng)度高、節(jié)省鋼材、無污染、淬透性好、不易開裂及松弛度低的630MPa級(jí)以上高強(qiáng)鋼筋及其鋼筋混凝土應(yīng)用方法。

為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種630MPa級(jí)以上高強(qiáng)鋼筋，該高強(qiáng)鋼筋的重量百分比成分為：碳:0.28%-0.38%、硅:0-0.35%、錳:0-0.90%、鉻:0.80%-1.50%、鎳:3.00%-4.00%、鉬:0.40%-0.60%、磷:0-0.015%、硫:0-0.015%、氫:0-2.0ppm、釩:0.10%-0.20%、鈦:0-0.025%、銅:0-0.20%、鋁:0-0.05%、0-0.50%殘余元素，其余為Fe；

該高強(qiáng)鋼筋的生產(chǎn)工藝為：

步驟（1）：以鉻鎳鉬合金結(jié)構(gòu)鋼為坯料，并對(duì)其進(jìn)行擴(kuò)氫熱處理；

步驟（2）：將上述擴(kuò)氫熱處理后的鋼筋放入加熱爐內(nèi)加熱到1350-1390℃，出加熱爐后采用水冷以23-25℃/s的冷卻速率將鋼筋水冷至925-945℃，然后在淬火裝置內(nèi)用水或淬火液進(jìn)行淬火，然后在回火加熱爐內(nèi)加熱到620-640℃進(jìn)行回火，再通過第一冷卻工藝?yán)鋮s到常溫；

步驟（3）：將鋼筋進(jìn)行初步熱軋，初步熱軋溫度為1100-1150℃，初步熱軋完成后通過第二冷卻工藝將鋼筋冷卻至室溫，然后對(duì)鋼筋回?zé)嶂?050℃，對(duì)鋼筋進(jìn)行二次熱軋，二次熱軋后的鋼筋直徑為φ8mm或φ24mm，二次熱軋完成溫度為850℃，二次熱軋后對(duì)鋼筋進(jìn)行水冷/空冷二次循環(huán)間歇淬火工藝進(jìn)行淬火熱處理；

步驟（4）：將冷卻后的鋼筋放入回火加熱爐加熱到560-580℃，保溫0.1-0.2h；

步驟（5）：對(duì)保溫后的鋼筋使用高壓噴射水或淬火液以13-15℃/s的速度冷卻至150-200℃，然后在冷床上冷卻至室溫；

步驟（6）：進(jìn)行檢驗(yàn)入庫。

本發(fā)明進(jìn)一步限定的技術(shù)方案是：

進(jìn)一步的，前述的630MPa級(jí)以上高強(qiáng)鋼筋，該高強(qiáng)鋼筋包括以下質(zhì)量百分比的各組分，碳：0.3%、硅：0.18%、錳：0.50%、鉻：0.90%、鉬：0.20%、磷：0%、硫：0%、氫：1.0ppm、鎳：0%、釩：0%、銅：0-0.30%、0-0.9%殘余元素，其余為Fe。

前述的630MPa級(jí)以上高強(qiáng)鋼筋，該高強(qiáng)鋼筋包括以下質(zhì)量百分比的各組分，碳：0.32%、硅：0.36%、錳：0.70%、鉻：1.10%、鉬：0.30%、磷：0.02%、硫：0.025%、氫：1.8ppm、鎳：0.40%、釩：0.03%、銅：0.30%、0-0.9%殘余元素，其余為Fe。

前述的630MPa級(jí)以上高強(qiáng)鋼筋生產(chǎn)工藝中，步驟（2）中擴(kuò)氫熱處理具體包括：將步驟（1）得到的預(yù)應(yīng)力鋼棒鍛坯進(jìn)爐加熱至880±10℃并保溫360分鐘，空冷至300±10℃保溫180分鐘，然后再加熱至600±15℃保溫650分鐘，爐冷至360±20℃出爐空冷。

前述的630MPa級(jí)以上高強(qiáng)鋼筋生產(chǎn)工藝中，步驟（3）中水冷的時(shí)間t按照經(jīng)驗(yàn)公式按t=H*D計(jì)算；

其中，低合金鋼系數(shù)H為0.8-1.6s/mm，D為預(yù)應(yīng)力鋼棒鍛坯的直徑，D的單位為mm，t為淬火水冷時(shí)間，t的單位為秒；