[發明專利]一種低碳當量Ti微合金化HRB600鋼筋及生產工藝

在審

• 申請號: 202110439467.6
• 申請日: 2021-04-23
• 公開（公告）號: CN113122777A
• 公開（公告）日: 2021-07-16
• 發明（設計）人: 杜明山;張曉光;韓樹春;劉光磊;姜明剛;郝彥濤;董春雷;李連發;楊璐
• 申請（專利權）人: 唐山東華鋼鐵企業集團有限公司
• 主分類號: C22C38/04
• 分類號: C22C38/04;C22C38/14;C22C38/06;C21D8/08;C21C7/06;C21C7/064
• 代理公司: 唐山順誠專利事務所(普通合伙) 13106
• 代理人: 趙方知

本發明涉及一種低碳當量Ti微合金化HRB600鋼筋及生產工藝，屬于冶金行業混凝土用熱軋鋼筋生產技術領域。技術方案是：鋼的熔煉成分質量百分比為：C：0.09?0.13%，Mn：1.00?1.20%，S≤0.015%，P≤0.030%，Tieff：0.08?0.12%，N≤0.0060%，AlS≥0.01%，Ca/Al：0.09?0.12%，其余為Fe和不可避免的雜質，其中：Tieff=Titot?3.4N，Tieff為鋼中有效Ti含量，Titot為鋼中Ti含量。本發明的有益效果是：采用低碳當量Ti微合金化，提高鋼筋的焊接性能和鋼的純凈度。由于Al脫氧和LF處理，提高鋼的純凈度，鋼筋綜合性能優良。

技術領域

本發明涉及一種低碳當量Ti微合金化HRB600鋼筋及生產工藝，屬于冶金行業混凝土用熱軋鋼筋生產技術領域。

背景技術

GB/T1499-2018增加了HRB600牌號，由于延續了C-Mn-Si成分設計，C含量上限提到了0.28%，多數廠家鋼筋碳含量按上限控制以降低合金成本。GB/T1499取消了成分范圍的限制，只規定合金元素的上限值，這為采取工藝手段優化性能提供了空間，HRB400級別及以上級別多采用V、Nb、Ti微合金化工藝生產，隨著用量的增加，一度導致合金價格大幅飆升，生產成本劇增。但由于對微合金的理解不夠全面，微合金化作用未能達到充分的利用。相對而言，Ti-Fe合金成本低，板帶產品中的應用顯示Ti微合金化的特性，以及降低了生產成本的潛力，Ti微合金化工藝在熱軋鋼筋中的應用，引起了開發人員關注。

專利CN 110951953A公開了一種HRB500E鋼筋釩氮微合金化工藝，其Ti含量為≤0.08%，由于其含有0.004~0.015%N，而Ti與N的結合能力強，將先與N結合形成TiN，由于TiN的析出溫度高，尺度為微米級，起不到強化的作用，同時由于Ti消耗了N，減少了與V結合的N含量，削弱了V的強化效果。

專利CN111041369A公開的一種Nb-Ti-N微合金化熱軋帶肋鋼筋及其生產方法，其Ti含量的范圍為0.005~0.015%，N含量范圍為0.0060~0.0090%，與專利CN 110951953A一樣，多數Ti以TiN的形式存在，其不到強化的作用。

專利CN110042303B-一種400MPa級細晶粒熱軋鋼筋及其生產工藝，其Ti含量為0.005~0.03%，其技術原理是通過氧化物冶金細化奧氏體晶粒，氧化物冶金主要用于抑制焊接熱影響區的晶粒粗化，同時生產工藝復雜，難于在鋼筋生產中應用。

專利CN110846568A公開的一種400MPa級直條鋼筋及其生產方法，其成分中Ti含量為0.01~0.03%，由于其含Ti量較低，Ti的強化作用有限，同時由于含有V元素，Ti消耗N降低V的強化效果，整體降低了微合金元素的強化效果。

201410622353.5公開了一種屈服強度大于600MPa鋼筋的生產技術，碳含量0.29~0.45%，同時含有Nb、V、Ti，與前面介紹的專利一樣，微合金元素作用得不到充分發揮，且含碳量太高，焊接難度大。

綜上所述，鋼筋生產中微合金化存在的問題是：鋼筋冶煉通常采用Si脫氧，微合金元素的收得率低，尤其是Ti容易氧化，鋁脫氧方坯連鑄水口堵塞，難于批量生產；碳含量通常按上限控制，且鋼筋加熱溫度低，加熱時間短，微合金元素不能充分固溶，Nb強化的主要機制為細晶強化，而現有熱連軋生產線終軋溫度高，棒材生產線不能實現非再結晶軋制，Nb主要起到析出強化的作用，利用率不高。

發明內容

本發明的目的是提供一種低碳當量Ti微合金化HRB600鋼筋及生產工藝，采用低碳當量Ti微合金化，提高鋼筋的焊接性能和鋼的純凈度，解決背景技術中存在的問題。

本發明的技術方案是：