CN110791714A - 焊接性能良好的500MPa螺纹钢筋及生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及冶金技术领域，尤其涉及焊接性能良好的500MPa螺纹钢筋，其螺纹钢筋化学成分组成及质量百分比含量为：C:0.19～0.22％,Si:0.40～0.60％,Mn:1.20～1.30％,P:≤0.035％,S:≤0.035％,Cr：0.06～0.12％，V:0.040～0.045％，其余为Fe、微氮合金及杂质，其中Ceq＝C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15控制在0.40～0.48％，式中:C、Mn、Cr、Mo、V、Ni、Cu为钢中该元素含量。本发明提供的工艺方法轧制的螺纹钢成本低且具有高强度、高韧性、延展性好、抗疲劳性及具有良好的焊接性能。

Description

焊接性能良好的500MPa螺纹钢筋及生产方法
技术领域
本发明涉及冶金技术领域，尤其涉及焊接性能良好的500MPa螺纹钢筋及生产方法。
背景技术
近年来，大规模的基础建设和城镇化造成建筑钢材的市场需求量急剧增大，其中热轧钢筋是需求量最大的一类建筑钢材，同时高层建筑等工业结构对钢筋承载能力的要求也越来越高。市场对更高级别的高强度钢筋需求量越来越大，研发高强度钢筋，需要加入大量的V、Ti、Nb微合金强化其焊接性能及强度性能等，但随着合金需求量的增长，价格也持续增长，相应企业生产成本跟着增加，钢铁企业面临十分严峻的生存压力。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供焊接性能良好且成本低的一种焊接性能良好的500MPa螺纹钢筋及其生产工艺方法。
本发明是通过以下技术方案予以实现：
焊接性能良好的500MPa螺纹钢筋，其螺纹钢筋化学成分组成及质量百分比含量为：C:0.19～0.22％,Si:0.40～0.60％,Mn:1.20～1.30％,P:≤0.035％,S:≤0.035％,Cr：0.06～0.12％，V:0.040～0.045％，其余为Fe、微氮合金及杂质，其中Ceq＝C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15控制在0.40～0.48％，式中:C、Mn、Cr、Mo、V、Ni、Cu为钢中该元素含量。
进一步，螺纹钢筋的屈服强度为520～600MPa，抗拉强度为680～780MPa，强屈比为1.30～1.50，最大力总伸长率Agt为10～13％。
焊接性能良好的500MPa螺纹钢筋生产方法，其包括如下工艺流程：
第一步，钢水冶炼及连铸，钢水冶炼工序采用变枪变压法吹氧，前期枪位1.3m，流量24000m3/h；过程枪位1.4-1.5m，后期拉碳枪位1.1m，流量24000m3/h，出钢温度1630-1720℃，氩后温度1570-1640℃，出钢过程中加入增碳剂、脱氧剂、合金、微氮合金，钢水成分按C:0.19～0.22％,Si:0.40～0.60％,Mn:1.20～1.30％,P:≤0.035％,S:≤0.035％,Cr：0.06～0.12％，V:0.040～0.045％控制，出钢过程全程吹氩，保证成分均匀，钢水运至连铸机浇铸得到钢坯；
第二步，将钢坯送入步进式加热炉内，分预热段、加热一段、加热二段及均热段均匀加热，逐步升温后，通过高压水除磷后，进入轧制工序。
进一步，预热段温度控制在820±50℃，加热一段温度控制在930±50℃，加热二段温度控制在1080±50℃，均热段温度控制在1150±50℃，钢坯出钢温度控制在1030±30℃。
进一步，轧制工序通过对轧制温度的控制，使粗轧和中轧实现奥氏体再结晶区轧制，预精轧实现奥氏体未再结晶区轧制，精轧机组实现奥氏体和铁素体两相区轧制；
进一步，轧制温度的控制，其开轧温度控制在1030±30℃，进预精轧温度控制在900±30℃，进精轧温度控制在800±30℃。
本发明的有益效果
本发明所保护的焊接性能良好的500MPa螺纹钢筋及生产方法，在冶炼时加入微氮合金，降低钒微合金，用于螺纹钢筋的生产，并通过控制Ceq＝C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15在0.40～0.48％范围内，并且通过钢坯加热温度及轧制温度的控制，使生产出的螺纹钢不仅成本低，而且具有高强度、高韧性、延展性好、及抗疲劳性，使钢材具有很好的焊接性能。
具体实施方式
焊接性能良好的500MPa螺纹钢筋，其螺纹钢筋化学成分组成及质量百分比含量为：C:0.19～0.22％,Si:0.40～0.60％,Mn:1.20～1.30％,P:≤0.035％,S:≤0.035％,Cr：0.06～0.12％，V:0.040～0.045％，其余为Fe、微氮合金及杂质，其中Ceq＝C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15控制在0.40～0.48％，式中:C、Mn、Cr、Mo、V、Ni、Cu为钢中该元素含量。
进一步，螺纹钢筋的屈服强度为520～600MPa，抗拉强度为680～780MPa，强屈比为1.30～1.50，最大力总伸长率Agt为10～13％。
焊接性能良好的500MPa螺纹钢筋生产方法，其包括如下工艺流程：
第一步，钢钢水冶炼及连铸，钢水冶炼工序采用变枪变压法吹氧，前期枪位1.3m，流量24000m3/h；过程枪位1.4-1.5m，后期拉碳枪位1.1m，流量24000m3/h，出钢温度1630-1720℃，氩后温度1570-1640℃，出钢过程中加入增碳剂、脱氧剂、合金、微氮合金，钢水成分按C:0.19～0.22％,Si:0.40～0.60％,Mn:1.20～1.30％,P:≤0.035％,S:≤0.035％,Cr：0.06～0.12％，V:0.040～0.045％控制，出钢过程全程吹氩，保证成分均匀，钢水运至连铸机浇铸得到钢坯；
第二步，将钢坯送入步进式加热炉内，分预热段、加热一段、加热二段及均热段均匀加热，逐步升温后，通过高压水除磷后，进入轧制工序。
具体的，预热段温度控制在820±50℃，加热一段温度控制在930±50℃，加热二段温度控制在1080±50℃，均热段温度控制在1150±50℃，钢坯出钢温度控制在1030±30℃。
进一步，轧制工序通过对轧制温度的控制，使粗轧和中轧实现奥氏体再结晶区轧制，预精轧实现奥氏体未再结晶区轧制，精轧机组实现奥氏体和铁素体两相区轧制；
具体的，轧制温度的控制，其开轧温度控制在1030±30℃，进预精轧温度控制在900±30℃，进精轧温度控制在800±30℃。
通过上述工艺方法轧制的螺纹钢，其各项指标均满足国标要求，且具有良好的强度、韧性、延展性及抗疲劳性，各批次抽检数据具体见下表：
Figure BDA0002281307740000041
由于本发明所保护的焊接性能良好的500MPa螺纹钢筋及生产方法，在冶炼时加入微氮合金，降低钒微合金，用于螺纹钢筋的生产，并通过控制Ceq＝C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15在0.40～0.48％范围内，并且通过钢坯加热温度及轧制温度的控制，使生产出的螺纹钢不仅成本低，而且具有高强度、高韧性、延展性好、抗疲劳性，使钢材具有很好的焊接性能。
综上所述，采用本申请提供的一种焊接性能良好的500MPa螺纹钢筋及其生产工艺方法轧制的螺纹钢，成本低且具有高强度、高韧性、延展性好、抗疲劳性及具有良好的焊接性能。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.焊接性能良好的500MPa螺纹钢筋，其特征在于，螺纹钢筋化学成分组成及质量百分比含量为：C:0.19～0.22％,Si:0.40～0.60％,Mn:1.20～1.30％,P:≤0.035％,S:≤0.035％,Cr：0.06～0.12％，V:0.040～0.045％，其余为Fe、微氮合金及杂质，其中
Ceq＝C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15控制在0.40～0.48％，式中:C、Mn、Cr、Mo、V、Ni、Cu为钢中该元素含量。
2.根据权利要求1所述的焊接性能良好的500MPa螺纹钢筋，其特征在于，所述螺纹钢筋的屈服强度为520～600MPa，抗拉强度为680～780MPa，强屈比为1.30～1.50，最大力总伸长率Agt为10～13％。
3.焊接性能良好的500MPa螺纹钢筋生产方法，其特征在于，包括如下工艺流程：
第一步，钢水冶炼及连铸，钢水冶炼工序采用变枪变压法吹氧，前期枪位1.3m，流量24000m3/h；过程枪位1.4-1.5m，后期拉碳枪位1.1m，流量24000m3/h，出钢温度1630-1720℃，氩后温度1570-1640℃，出钢过程中加入增碳剂、脱氧剂、合金、微氮合金，钢水成分按C:0.19～0.22％,Si:0.40～0.60％,Mn:1.20～1.30％,P:≤0.035％,S:≤0.035％,Cr：0.06～0.12％，V:0.040～0.045％控制，出钢过程全程吹氩，保证成分均匀，钢水运至连铸机浇铸得到钢坯；
第二步，将钢坯送入步进式加热炉内，分预热段、加热一段、加热二段及均热段均匀加热，逐步升温后，通过高压水除磷后，进入轧制工序。
4.根据权利要求3所述的焊接性能良好的500MPa螺纹钢筋生产方法，其特征在于，预热段温度控制在820±50℃，加热一段温度控制在930±50 ℃，加热二段温度控制在1080±50℃，均热段温度控制在1150±50℃，钢坯出钢温度控制在1030±30℃。
5.根据权利要求3所述的焊接性能良好的500MPa螺纹钢筋生产方法，其特征在于，所述轧制工序通过对轧制温度的控制，使粗轧和中轧实现奥氏体再结晶区轧制，预精轧实现奥氏体未再结晶区轧制，精轧机组实现奥氏体和铁素体两相区轧制。
6.根据权利要求5所述的焊接性能良好的500MPa螺纹钢筋生产方法，其特征在于，所述轧制温度的控制，其开轧温度控制在1030±30℃，进预精轧温度控制在900±30℃，进精轧温度控制在800±30℃。
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