[發(fā)明專(zhuān)利]一種HRB700E鋼筋及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210465935.1
• 申請(qǐng)日: 2022-04-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114959454B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-03-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳光亮;吳昊天;肖業(yè)明
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 長(zhǎng)沙東鑫環(huán)保材料有限責(zé)任公司;中南大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C22C38/02
• 分類(lèi)號(hào): C22C38/02;C22C38/04;C22C38/58;C22C38/48;C22C38/46;C22C38/50;C22C38/44;C21D8/08;B21B1/16;C22C33/06;B21B37/74;C21D11/00
• 代理公司: 長(zhǎng)沙市融智專(zhuān)利事務(wù)所(普通合伙) 43114
• 代理人: 鐘丹

本發(fā)明公開(kāi)了一種HRB700E鋼筋及其制備方法，本發(fā)明基于C?Si?Mn?Cr?Mo鋼體系,利用氮、釩、鈦、鈮等微合金化元素的析出與相變強(qiáng)化，利用控軋控冷及軋后在線熱處理工藝手段，獲得具有鐵素體+珠光體+5?15％的貝氏體等多相結(jié)構(gòu)的HRB700E熱軋鋼筋。本發(fā)明所制備的HRB700E鋼筋其Rel在730?780MPa之間，Rm在950?1010MPa之間，A在22?31％之間，總延伸率Agt在9?15％之間，Rm/Rel在1.28?1.38之間，冷彎合格率為100％，焊接碳當(dāng)量≤0.55；經(jīng)30天以上自然時(shí)效，Rel或Rm值的變化在10MPa以?xún)?nèi)；性能優(yōu)異，具有廣闊的應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于高強(qiáng)抗震鋼筋制備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種HRB700E鋼筋及其制備方法。

背景技術(shù)

我國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施主體結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土，鋼筋材料一直以來(lái)是我國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不可或缺的主體材料。我國(guó)正處于工業(yè)化和城鎮(zhèn)化快速發(fā)展時(shí)期，工程建筑及基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)用鋼占鋼材消費(fèi)量的50％以上，鋼筋材料社會(huì)需求量巨大。

高層、大跨度、抗震等多功能建筑結(jié)構(gòu)是現(xiàn)代文明社會(huì)重要特征，該類(lèi)建筑結(jié)構(gòu)的安全問(wèn)題已經(jīng)成為了人命關(guān)天的重大社會(huì)問(wèn)題，保證建筑安全性的關(guān)鍵是提高鋼筋的強(qiáng)度和綜合性能，要求鋼筋具有更高的強(qiáng)度、良好的塑韌性、焊接性能、耐低溫、耐高溫、高的疲勞壽命、高的抗震性等多重性能，高強(qiáng)韌性鋼筋開(kāi)發(fā)已經(jīng)成為順應(yīng)現(xiàn)社會(huì)代化進(jìn)程的必然趨勢(shì)。我國(guó)自2018年頒布了GB/T1499.2-2018新標(biāo)準(zhǔn)以來(lái)，強(qiáng)制淘汰HRB335 及下級(jí)別的鋼筋生產(chǎn)，強(qiáng)制推行HRB400E和HRB500E鋼筋生產(chǎn)。國(guó)內(nèi)正在進(jìn)行 HRB600E/HRB700高強(qiáng)度鋼筋的開(kāi)發(fā)使用，在保證建筑結(jié)構(gòu)安全性的前提下可減少建筑用鋼量，可解決建筑結(jié)構(gòu)中＂肥胖鋼柱＂的問(wèn)題，減少混凝土結(jié)構(gòu)件占地面積，增加建筑使用面積。研究開(kāi)發(fā)強(qiáng)度高和綜合性能好的鋼筋是鋼鐵企業(yè)應(yīng)對(duì)未來(lái)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在建筑工程領(lǐng)域發(fā)展的必然趨勢(shì)。

提高鋼材性能等級(jí)，可大幅減少單位GDP 對(duì)鋼材的需求量，單從強(qiáng)度級(jí)別來(lái)看，鋼筋強(qiáng)度從400MPa級(jí)別提高到600MPa級(jí)別，其強(qiáng)度提高50％。有研究表明：在實(shí)際基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中，使用600MPa級(jí)高強(qiáng)度鋼筋可以大幅度減少建筑用鋼量，與目前主要使用的HRB400E、HRB500E相比，分別節(jié)約用鋼量44.4％和19.5％；而使用HRB700較HRB600E節(jié)約用鋼量也在19％以上。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明：每節(jié)約1000萬(wàn)噸鋼材，相當(dāng)于節(jié)約1800萬(wàn)噸鐵礦石，節(jié)約650萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤，同時(shí)可減少2000萬(wàn)噸CO₂(生產(chǎn)1噸鋼,約排放2噸的CO₂)及大量粉塵排放。采用HRB600E 替代HRB400E鋼筋，在同樣建設(shè)總量基礎(chǔ)上，每年可減少鋼筋生產(chǎn)量約 30000*0.444＝13320萬(wàn)噸。按目前每年生產(chǎn)HRB400E約30000萬(wàn)噸計(jì)算，減少鐵礦石消耗23976萬(wàn)噸，節(jié)約標(biāo)煤8658萬(wàn)噸，減少CO₂排放26640萬(wàn)噸，節(jié)能減排顯著。由此看來(lái)，應(yīng)用500MPa、600MPa、HRB700及更高強(qiáng)度的鋼筋，不僅可節(jié)約更多的資源，更是減少CO₂排放的有效途徑之一。

隨著冶金技術(shù)的進(jìn)步和產(chǎn)品開(kāi)發(fā)水平的提高，HRB600EMPa級(jí)鋼筋的生產(chǎn)己經(jīng)具備條件，而且HRB600EMPa級(jí)高強(qiáng)度鋼筋成為行業(yè)的呼聲和建筑用鋼鐵材料的發(fā)展方向。按照國(guó)家結(jié)構(gòu)調(diào)整的政策要求，加快淘汰強(qiáng)度400MPa及以下熱軋帶肋鋼筋，推廣強(qiáng)度 500MPa及以上鋼筋生產(chǎn)與使用，促進(jìn)建筑鋼材升級(jí)換代成為必然趨勢(shì)。目前，對(duì)HRB700 高強(qiáng)鋼筋來(lái)說(shuō)，還未形成統(tǒng)一的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范，即使歐美發(fā)達(dá)國(guó)家僅處于研發(fā)與試生產(chǎn)階段，未形成規(guī)模使用。尤其是HRB700E鋼筋國(guó)內(nèi)外均沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)可循，也未見(jiàn)規(guī)模生產(chǎn)的報(bào)道。在現(xiàn)有鋼筋生產(chǎn)裝備與工藝控制水平下，未見(jiàn)規(guī)模生產(chǎn)出滿(mǎn)足Rm/Rel ≥1.25，Agt≥9％的抗震指標(biāo)要求的HRB700E鋼筋，需從成分與組織設(shè)計(jì)、工藝控制及產(chǎn)品的加工使用特性等多方位進(jìn)行系統(tǒng)研究與集成創(chuàng)新。GB/T1499.2-2018新標(biāo)準(zhǔn)只給出了HRB600的標(biāo)準(zhǔn)，并未給出HRB600E和HRB700的標(biāo)準(zhǔn)。