CN104388840B - 一种hrb400e高强度抗震钢筋及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种HRB400E高强度抗震钢筋及其生产方法,一种HRB400E高强度抗震钢筋,由以下组分组成:C:0.20~0.25%,Si:0.30~0.40%,Mn:0.80~1.00%,V:0.010~0.015%,其余为Fe,控制杂质含量:S≤0.045%,P≤0.045%,各组分的重量百分比之和为100%。采用一种HRB400E高强度抗震钢筋的生产方法生产的HRB400E高强度抗震钢筋,组织性能良好,合金成本大大降低。
Description
技术领域
本发明属于金属材料加工与成型技术领域,涉及一种HRB400E高强度抗震钢筋,还涉及一种HRB400E高强度抗震钢筋的生产方法。
背景技术
近年来,随着钢铁形势的进一步严峻,“降本增效,控亏扭亏、提质降耗,转型升级”等思路已成为各钢铁企业应对钢铁寒冬的主要指导思想。目前,行业上生产HRB400E高强度抗震钢筋多采用微合金化、热轧工艺,该工艺生产的钢材合金成本较高,不利于企业实现降本增效。
发明内容
本发明的目的是提供一种HRB400E高强度抗震钢筋,该高强度抗震钢筋合金成本低;
本发明的另一个目的是提供一种HRB400E高强度抗震钢筋的生产方法,用该方法制得的高强度抗震钢筋合金成本低。
本发明所采用的技术方案是,一种HRB400E高强度抗震钢筋,按照重量百分比,由以下组分组成:C:0.20~0.25%,Si:0.30~0.40%,Mn:0.80~1.00%,V:0.010~0.015%,其余为Fe,控制杂质含量:S≤0.045%,P≤0.045%,各组分的重量百分比之和为100%。
本发明的特点还在于,
其中V是通过VN16合金添加,VN16合金按照重量百分比,由以下组分组成:N:14~18%,C≤6%,其余为V,控制杂质含量:P≤0.06%,S≤0.10%,各组分的重量百分比之和为100%。
本发明所采用的另一技术方案是,一种HRB400E高强度抗震钢筋的生产方法,具体按照以下步骤实施:
步骤1,按照重量百分比,称取下列组分:C:0.20~0.25%,Si:0.30~0.40%,Mn:0.80~1.00%,V:0.010~0.015%,其余为Fe,控制杂质含量:S≤0.045%,P≤0.045%,各组分的重量百分比之和为100%;
其中V是通过VN16合金添加,VN16合金按照重量百分比,称取下列组分:N:14~18%,C≤6%,其余为V,控制杂质含量:P≤0.06%,S≤0.10%,各组分的重量百分比之和为100%;
步骤2,以步骤1中称取的C、Si、Mn、V、S、P和Fe融化为钢水铸造钢坯;
步骤3,将铸造后的钢坯送入均热段炉内进行加热;
步骤4,将加热后的钢坯依次进行粗轧、中轧和精轧,得到精轧钢件;
步骤5,将精轧钢件进行强穿水冷却,穿水后钢件进行自然回复,得到回复后钢件;
步骤6,将回复后钢件进行自然冷却至室温,即得低成本HRB400E抗震钢筋。
本发明的特点还在于,
步骤3钢坯加热过程中,加热温度为1080~1160℃,加热时间为60~80min。
步骤4中,粗轧、中轧和精轧,轧件出精轧速度为10~13.5m/s,粗轧和中轧均轧制6道次,精轧轧制4~6道次。
步骤5中,穿水量为100~120m3/H,穿水压力为1.20~1.80MPa,钢件表层冷却速度大于300℃/s,穿水冷却后钢件表面温度低于250℃,回复最高温度为560~650℃。
本发明的有益效果是,一种HRB400E高强度抗震钢筋及其生产方法,提供了利用微合金化、细晶轧制与控冷技术相结合的工艺生产HRB400E高强度抗震钢筋的生产方法,该方法生产的HRB400E抗震钢筋,组织性能良好,合金成本大大降低。有利于HRB400E高强度抗震钢筋的生产和推广应用。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明。
一种HRB400E高强度抗震钢筋,按照重量百分比,由以下组分组成:C:0.20~0.25%,Si:0.30~0.40%,Mn:0.80~1.00%,V:0.010~0.015%,其余为Fe,控制杂质含量:S≤0.045%,P≤0.045%,各组分的重量百分比之和为100%。
其中V是通过VN16合金添加,VN16合金按照重量百分比,由以下组分组成:N:14~18%,C≤6%,其余为V,控制杂质含量:P≤0.06%,S≤0.10%,各组分的重量百分比之和为100%。
一种HRB400E高强度抗震钢筋的生产方法,其特征在于,具体按照以下步骤实施:
步骤1,按照重量百分比,称取下列组分:C:0.20~0.25%,Si:0.30~0.40%,Mn:0.80~1.00%,V:0.010~0.015%,其余为Fe,控制杂质含量:S≤0.045%,P≤0.045%,各组分的重量百分比之和为100%;
其中V是通过VN16合金添加,VN16合金按照重量百分比,称取下列组分:N:14~18%,C≤6%,其余为V,控制杂质含量:P≤0.06%,S≤0.10%,各组分的重量百分比之和为100%;
步骤2,以步骤1中称取的C、Si、Mn、V、S、P和Fe融化为钢水铸造钢坯;
步骤3,将铸造后的钢坯送入均热段炉内进行加热,加热温度为1080~1160℃,加热时间为60~80min;
步骤4,将加热后的钢坯依次进行粗轧、中轧和精轧,得到精轧钢件,粗轧、中轧和精轧,轧件出精轧速度为10~13.5m/s,粗轧和中轧均轧制6道次,精轧轧制4~6道次;
步骤5,将精轧钢件进行强穿水冷却,穿水量为100~120m3/H,穿水压力为1.20~1.80MPa,钢件表层冷却速度大于300℃/s,穿水冷却后钢件表面温度低于250℃,穿水后钢件进行自然回复,得到回复后钢件,回复最高温度为560~650℃;
步骤6,将回复后钢件进行自然冷却至室温,即得低成本HRB400E抗震钢筋。
其中,步骤5中钢件表层冷却速度大于300℃/s,是为了使钢材轧后快速冷却,以便获得细小的组织;冷却后钢筋心部温度较高,表层温度很低,钢筋进行“回火”,钢筋表层温度又回复到560-650℃,且钢筋心部与表层温度基本一致,钢筋心部进行等温转变,以获得片层间距较小的珠光体组织,该组织有利于钢材性能提高。
步骤6中低成本HRB400E高强度抗震钢筋的组织有三种:一种为细小的珠光体+铁素体组织,该组织占绝大多数,主要分布在钢筋心部;另一种为马氏体组织,分布在钢筋表层,很薄一层;还有一种为回火贝氏体组织,分布在表层的马氏体组织与心部的珠光体+铁素体组织的过渡区域,量极少。
一种HRB400E高强度抗震钢筋及其生产方法,提供了利用微合金化、细晶轧制与控冷技术相结合的工艺生产HRB400E高强度抗震钢筋的生产方法,该方法生产的HRB400E高强度抗震钢筋,组织性能良好,合金成本大大降低。有利于HRB400E高强度抗震钢筋的生产和推广应用。
实施例1
制备Φ12mmHRB400E高强度抗震钢筋,具体按照以下步骤实施:
步骤1,按照重量百分比,称取下列组分:C:0.20%,Si:0.30%,Mn:0.80%,V:0.015%,S:0.045%,P:0.020%,其余为Fe,各组分的重量百分比之和为100%;其中V是通过VN16合金添加,VN16合金按照重量百分比,称取下列组分:N:14%,C:6%,其余为V,控制杂质含量:P:0.06%、S:0.1%,各组分的重量百分比之和为100%;
步骤2,以步骤1中称取的C、Si、Mn、V、S、P和Fe融化为钢水铸造钢坯;
步骤3,将铸造后的钢坯送入均热段炉内进行加热,加热温度为1080℃,加热时间为80min。
步骤4,将加热后的钢坯进行粗轧、中轧和精轧,得到精轧钢筋,粗轧、中轧、精轧各轧制6道次,轧件出精轧速度为10m/s。
步骤5,将精轧钢筋进行强穿水冷却,穿水量为100m m3/H,穿水压力为1.2MPa,钢筋表层冷却速度为380℃/s,穿水冷却后钢筋表面温度为248℃,穿水后钢筋进行自然回复,得到回复后钢筋,回复最高温度为600℃。
步骤6,将回复后钢筋进行自然冷却至室温,即得低成本HRB400E抗震钢筋。
经测试,实施例1制备的钢筋参数见表1,钢材以下力学性能均合格。
表1
实施例2
制备Φ20mmHRB400E高强度抗震钢筋,具体按照以下步骤实施:
步骤1,按照重量百分比,称取下列组分:C:0.23%,Si:0.35%,Mn:1.00%,V:0.010%,其余为Fe,控制杂质含量:S:0.032%,P:0.045%,各组分的重量百分比之和为100%;其中V是通过VN16合金添加,VN16合金按照重量百分比,称取下列组分:N:16%,C:6%,其余为V,控制杂质含量:P:0.06%、S:0.1%,各组分的重量百分比之和为100%;
步骤2,以步骤1中称取的C、Si、Mn、V、S、P和Fe融化为钢水铸造钢坯;
步骤3,将铸造后的钢坯送入均热段炉内进行加热,加热温度为1125℃,加热时间为72min;
步骤4,将加热后的钢坯依次进行粗轧、中轧和精轧,得到精轧钢件,粗轧、中轧和精轧,轧件出精轧速度为12m/s,粗轧和中轧均轧制6道次,精轧轧制6道次;
步骤5,将精轧钢件进行强穿水冷却,穿水量为112m3/H,穿水压力为1.5MPa,钢件表层冷却速度为362℃/s,穿水冷却后钢件表面温度为232℃,穿水后钢件进行自然回复,得到回复后钢件,回复最高温度为650℃;
步骤6,将回复后钢件进行自然冷却至室温,即得低成本HRB400E抗震钢筋。
经测试,实施例2制备的钢筋参数见表2,钢材以下力学性能均合格。
表2
实施例3
制备Φ25mmHRB400E高强度抗震钢筋,具体按照以下步骤实施:
步骤1,按照重量百分比,称取下列组分:C:0.25%,Si:0.40%,Mn:0.9%,V:0.012%,S:0.038%,P:0.044%,其余为Fe,各组分的重量百分比之和为100%;其中V是通过VN16合金添加,VN16合金按照重量百分比,称取下列组分:N:18%,C:5%,其余为V,控制杂质含量:P:0.03%、S:0.1%,各组分的重量百分比之和为100%;
步骤2,以步骤1中称取的C、Si、Mn、V、S、P和Fe融化为钢水铸造钢坯;
步骤3,将铸造后的钢坯送入均热段炉内进行加热,加热温度为1160℃,加热时间为60min;
步骤4,将加热后的钢坯进行粗轧、中轧和精轧,得到精轧钢筋,粗轧、中轧各轧制6道次,精轧轧制4道次,轧件出精轧速度为13.5m/s。
步骤5,将精轧钢筋进行强穿水冷却,穿水量为120m3/H,穿水压力为1.80MPa,钢筋表层冷却速度为310℃/s,穿水冷却后钢筋表面温度为235℃,穿水后钢筋进行自然回复,得到回复后钢筋,回复最高温度为560℃;
步骤6,将回复后钢筋进行自然冷却至室温,即得低成本HRB400E抗震钢筋。
经测试,实施例3制备的钢筋参数见表3,钢材以下力学性能均合格。
表3
Claims (3)
1.一种HRB400E高强度抗震钢筋的生产方法,其特征在于,具体按照以下步骤实施:
步骤1,按照重量百分比,称取下列组分:C:0.20~0.25%,Si:0.30~0.40%,Mn:0.80~1.00%,V:0.010~0.015%,其余为Fe,控制杂质含量:S≤0.045%,P≤0.045%,各组分的重量百分比之和为100%;
其中V是通过VN16合金添加,VN16合金按照重量百分比,称取下列组分:N:14~18%,C≤6%,其余为V,控制杂质含量:P≤0.06%,S≤0.10%,各组分的重量百分比之和为100%;
步骤2,以步骤1中称取的C、Si、Mn、V、S、P和Fe融化为钢水铸造钢坯;
步骤3,将铸造后的钢坯送入均热段炉内进行加热;
步骤4,将加热后的钢坯依次进行粗轧、中轧和精轧,得到精轧钢件;
步骤5,将精轧钢件进行强穿水冷却,穿水后钢件进行自然回复,得到回复后钢件;穿水量为100~120m3/H,穿水压力为1.20~1.80MPa,钢件表层冷却速度大于300℃/s,穿水冷却后钢件表面温度低于250℃,回复最高温度为560~650℃;
步骤6,将回复后钢件进行自然冷却至室温,即得HRB400E高强度抗震钢筋。
2.根据权利要求1所述的一种HRB400E高强度抗震钢筋的生产方法,其特征在于,所述步骤3钢坯加热过程中,加热温度为1080~1160℃,加热时间为60~80min。
3.根据权利要求1所述的一种HRB400E高强度抗震钢筋的生产方法,其特征在于,所述步骤4中轧件出精轧速度为10~13.5m/s,粗轧和中轧均轧制6道次,精轧轧制4~6道次。
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