[發明專利]一種低鈮HRB400E盤螺及其生產方法

在審

• 申請號: 202010180311.6
• 申請日: 2020-03-16
• 公開（公告）號: CN111235478A
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發明（設計）人: 嚴明;傅余東;郝飛翔;劉富貴;夏一涵
• 申請（專利權）人: 陽春新鋼鐵有限責任公司
• 主分類號: C22C38/12
• 分類號: C22C38/12;C22C38/04;C22C38/02;C22C33/04;B22D11/16;C21D8/00
• 代理公司: 廣州赤信知識產權代理事務所(普通合伙) 44552
• 代理人: 龔素琴

本發明提供了一種低鈮HRB400E盤螺及其生產方法，屬于鋼鐵冶煉技術領域，所述低鈮HRB400E盤螺，其化學成分按質量百分比包括：C：0.21～0.24％、Si：0.35～0.50％、Mn：1.20～1.35％、P≤0.045％、S≤0.045％、Nb：0.006～0.019％，其余為Fe和其他雜質；并通過出鋼時加入脫氧劑，出鋼1/4時加入增碳劑、鈮鐵合金，其中鈮鐵的加入量≤30kg，出鋼3/4時全部合金加完，連鑄結晶器保護渣采用高拉速低熔點保護渣，結晶器配水165m³/h，二冷段水量40m³/h；鑄坯拉速為3.8～4.1m/min，開軋溫度1020～1050℃，吐絲溫度920℃～980℃，最后得到成品。本發明充分利用鈮對鋼材力學性能非線性關系的特點，在鈮成份設計上較低，達到最大限度地利用鈮特性，提高鈮的強化作用，替代釩氮合金，并盡量降低鈮的含量，降低合金成本。

技術領域

本發明涉及鋼鐵冶煉技術領域，具體是指一種HRB400E盤螺及其生產方法。

背景技術

現有技術生產HRB400E盤螺采用鈮鐵或釩氮，在成份設計上用量比較高，但效果卻沒有因此而有明顯的改善。

采用鈮鐵生產6mm、8mm、10mm規格HRB400E盤螺，成份設計一般為：Nb0.025-0.032％，C0.21-0.25％，Si0.35％-0.50％，Mn1.20-1.35％，P≤0.045％、S≤0.045％，出鋼量115噸，鈮鐵加入量50kg。軋鋼控冷工藝：加熱爐溫度1050-1100℃，吐絲后得到的鋼材，經力學性能測試后，符合國標要求。下表1是出鋼量115噸，鈮鐵加入量為50kg，經傳統生產方法制備得到的HRB400E盤螺的力學性能測試結果。

表1：傳統HRB400E盤螺力學性能測試結果

從生產數據可知：鈮成份控制較高，力學性能和抗震指標基本符合要求，但由于鈮含量較高，連鑄鋼坯容易出現脫方和漏鋼現象，并且低倍組織中部和角部裂紋較嚴重。在連鑄拉速高達3.8-4.1m/min，采用全鈮替代釩生產HRB400E盤螺時，由于鈮含量高，無法保證鑄坯質量要求，這樣難以批量快速組織生產。

含鈮連鑄鋼坯得的溫度降到1050℃時,含鈮鋼的斷面收縮率開始下降,在830℃時,斷面收縮率最低。當溫度降到830℃以下時,斷面收縮率也再次上升,臨界溫度范圍在750～950℃。因此，含鈮鋼比含釩鋼連鑄鋼坯熱塑性差，故含鈮鋼比含釩容易產生鑄坯裂紋和脫方。

另外，鈮對屈服強度的貢獻，不是隨著鈮含量的增加而呈線性增加，而是增幅越來越少，而非線性關系。只有找到鈮含量對屈服強度強度貢獻線性拐點，利用這個拐點進行成份設計，同時對生產步驟進行優化，才能達到最大限度地利用鈮特性提高鈮的強化作用，保證鋼坯質量，并有效降低合金成本。

發明內容

針對背景技術中存在的缺陷和不足，本發明提供了一種低鈮HRB400E盤螺的生產方法，該生產方法能夠充分利用鈮對鋼材力學性能非線性關系的特點，在鈮成份的含量上設計得比較低，從而最大限度地利用鈮特性，提高鈮的強化作用，保證鋼坯質量，準確控制合金的加入量，降低合金成本。

本發明的目的之二是提供一種低鈮HRB400E盤螺，該盤螺的成分設計更加科學合理，能在充分利用鈮對鋼材力學性能貢獻的情況下，盡量降低鈮的含量，從而達到有效降低合金成本的作用。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案予以實現：

一種低鈮HRB400E盤螺的生產方法，包括轉爐冶煉、連鑄、加熱、軋制和冷床冷卻工序，具體控制條件包括：

(1)出鋼時加入脫氧劑，出鋼1/4時加入增碳劑、鈮鐵合金，然后再加入硅鐵、硅錳合金，出鋼3/4時全部合金加完；