CN109280755A - 一种高韧性mg500热轧锚杆钢筋的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高韧性MG500热轧锚杆钢筋的生产方法,旨在提供一种韧性、塑性良好,强度较高的热轧锚杆钢筋,其技术要点是:一种高韧性MG500锚杆钢筋,由以下重量百分比的成分制成:C元素含量≤0.26%,Mn元素含量≤1.50%,Si元素含量≤0.60%,V元素含量≤0.080%(钒氮合金或氮化钒铁添加),S、P含量≤0.030%,余量为Fe;O含量≤40ppm。其制备工艺方法为:低成本洁净钢冶炼+加热炉热送热装+低温开轧+低温控轧+高精度上冷床温度控制+自然时效的生产方法。该高韧性MG500锚杆钢筋生产成本低、质量稳定性高,该生产方法工艺流程短、效果优异、可大大提高钢筋品质、具有较高的经济效益。
Description
技术领域
本发明涉及冶金行业,尤其涉及一种高韧性MG500热轧锚杆钢筋的生产方法。
背景技术
普通韧性锚杆钢筋对性能要求为屈服强度≥500MPa,抗拉强度≥660MPa,冲击吸收功(20℃)≥40J,断后伸长率(A5)≥20%。本发明设计的高韧性500Pa级热轧锚杆钢筋对性能要求为屈服强度≥500MPa,抗拉强度≥690MPa,冲击吸收功(20℃)≥100J,断后伸长率(A5)≥25%,强度级别、韧性级别均大幅度提高。
开发此品种,难度主要体现在:随着强度提高,韧性和塑性逐渐降低。需研制一种新轧制工艺方法,最终生产出符合要求的高韧性MG500锚杆钢筋。
发明内容
本发明提供了一种低成本的高韧性的MG500热轧锚杆钢筋的生产方法,解决了现有技术中存在的问题。
本发明所采用的技术方案是:
1、根据影响冲击功、塑性的因素,首先设计成分配方及冶炼工艺:选取合理的C、Mn、Si、V元素的含量范围,严格控制冶金过程中的氧含量,采用LF精炼、强脱氧、喂线、软吹氩(炼钢不得采取吹氮工艺,转炉、钢包均不允许吹氮),全程保护浇注,开启电磁搅拌的冶炼模式。其次为达到细晶强化目的,设计合理的温度制度:低温开轧确保钢坯晶粒不至于过大;较低的入精轧机的控轧温度可减少高温带状组织,使晶粒细化;马氏体的形成会使材料的强度有很大提高,但是淬火状态造成了很高的内应力,使韧性大大下降,故终轧温度要确保不能出现马氏体组织。
C元素是最廉价的合金元素,能大幅度提高钢筋强度,但是对延伸率降低较明显;V元素会改善低温冲击韧性;S、P、O等杂质元素对塑性的影响较大。为保证延伸率、冲击吸收功达标,C元素含量≤0.26%,Mn元素含量≤1.50%,Si元素含量≤0.60%,V元素含量≤0.080%,S、P含量≤0.035%,O含量≤40ppm。
2、全流程低温轧制工艺方法:热送热装+低温开轧+低温控轧温度+高精度10℃上冷床温度控制+分规格分季节室内存放数天后发货的生产方法。该高韧性MG500锚杆钢筋生产成本低、质量稳定性高,该生产方法工艺流程短、效果优异、可大大提高钢筋品质、具有较高的经济效益。
本发明的有益效果是较普通MG500钢筋的冲击吸收功和延伸率大幅度改善,并实现MG500热轧锚杆钢筋性能达标及稳定生产:屈服强度530-580MPa,抗拉强度700-740MPa,延伸率由23-25%提高至26-29%,冲击吸收功由40-60J提高至110-160J。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明,但本发明并不局限于此。
实施例1:
Φ18规格
(1)通过认真研究各合金元素对钢筋性能的影响,最优配比合金元素组分及重量百分比:C元素是最廉价的合金元素,能大幅度提高钢筋强度,但是对延伸率降低较明显;V元素会改善低温冲击韧性;S、P、O等杂质元素对塑性的影响较大。为保证延伸率、冲击吸收功达标,设计C元素含量为:0.20-0.26%,Mn元素含量为1.30-1.50%,Si元素含量为0.30-0.60%,V元素含量为:0.060-0.080%,S、P含量不大于0.030%,其余为Fe,O含量不大于40ppm。
(2)生产工艺:热送热装(≥400℃)+低温开轧920-1000℃+低温入精轧920-960℃+10℃窄温差高精度上冷床回火温度920-930℃+室内存放自然时效:冬季(10.29-次年3.28)存放48小时,夏季(3.29-10.28)存放24小时;成品轧制速度≤16.5m/s。
通过全流程恒温轧制工艺控制,细化了晶粒,晶粒度达到10级以上,为实现高韧性提高了有力保障。
(3)尺寸标准:内径:18.3±0.2mm,横肋高度1.5±0.4mm,横肋间距13.3±0.5mm,不圆度≤0.40mm。
(4)性能情况:屈服强度540-580MPa,抗拉强度710-730MPa,延伸率为26-29%,冲击功为115-160J。
实施例2:
Φ22规格
(1)通过认真研究各合金元素对钢筋性能的影响,最优配比合金元素组分及重量百分比:C元素是最廉价的合金元素,能大幅度提高钢筋强度,但是对延伸率降低较明显;V元素会改善低温冲击韧性;S、P、O等杂质元素对塑性的影响较大。为保证延伸率、冲击吸收功达标,设计C元素含量为:0.20-0.25%,Mn元素含量为1.30-1.50%,Si元素含量为0.30-0.60%,V元素含量为:0.050-0.070%,S、P含量不大于0.030%,其余为Fe,O含量不大于40ppm。
(2)生产工艺:热送热装(≥400℃)+低温开轧920-1000℃+低温入精轧920-960℃+10℃窄温差高精度上冷床回火温度920-930℃+室内存放自然时效:冬季(10.29-次年3.28)存放72小时,夏季(3.29-10.28)存放36小时;成品轧制速度≤16.5m/s。
通过全流程恒温轧制工艺控制,细化了晶粒,晶粒度达到10级以上,为实现高韧性提高了有力保障。
(3)尺寸标准:内径:18.3±0.2mm,横肋高度1.5±0.4mm,横肋间距13.3±0.5mm,不圆度≤0.40mm。
(4)性能情况:屈服强度540-580MPa,抗拉强度710-730MPa,延伸率为26-29%,冲击功为110-160J。
上述具体实施方式不能作为对本发明保护范围的限制,对于本技术领域的技术人员来说,对本发明实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本发明的保护范围内。本发明未详述之处,均为本技术领域技术人员的公知技术。
Claims (2)
1.一种高韧性MG500热轧锚杆钢筋的生产方法,其特征是:
(1)制备钢坯并使钢坯组分及重量百分比含量为:C元素含量≤0.26%,Mn元素含量≤1.50%,Si元素含量≤0.60%,V元素含量≤0.080%(氮化钒铁或钒氮合金添加),S和P含量≤0.030%,O含量≤40ppm;
(2)炼制钢坯的工艺采用全流程低温轧制工艺方法,具体为热送热装(≥400℃)+低温开轧900-1000℃+低温入精轧920-960℃+10℃窄温差高精度上冷床回火温度900-950℃+自然时效,成品轧制速度≤16.5m/s。
2.根据权利要求1所述的一种高韧性MG500热轧锚杆钢筋的生产方法,自然时效具体为:冬季(10.29-次年3.28)存放48小时,夏季(3.29-10.28)存放24小时。
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