专利名称：一种hrb500e抗震钢筋及生产方法
技术领域：
本发明型涉及一种钢筋及生产方法，特别是复合微合金化HRB500E抗震钢筋及其 生产方法，属钢铁冶炼技术领域。
背景技术：
近年来，随着地震等地质灾害的频发，引发了建筑界对抗震钢筋的高度关注。提高 钢筋的抗震性能，主要是考虑稳定钢筋的屈服强度(Rel)，提高强屈比Rm/Rel，增加钢筋在 最大外力作用下的总伸长率。稳定钢筋的屈服强度，将其控制在一定的范围之内，可以使所 有受力钢筋都能够比较均勻地承受力量。如果在建筑结构某处的钢筋性能波动范围大，在 破坏力超过钢筋的允许屈服强度时，而钢筋还没有发生变形，使建筑物无法形成塑性铰，则 建筑物发生不可恢复的永久性破坏，起不到抗震的作用。提高强屈比，有利于提高钢筋的安 全储备，当建筑物受到地震破坏发生变形时，钢筋在延伸过程中吸收了能量而不断裂，仍然 能在建筑结构中起到加强材料的作用，强屈比比值越大，吸收的能量越多，越能够提高抵抗 破坏的能力。综上所述对抗震钢筋要求如下(1)钢筋强度要高，(2)钢筋的Rm/Rel比值 不低于1. 25 ； (3)实际屈服强度与标准要求的最低屈服强度的比值不大于1. 3。现有技术 中，钢筋强度的提高，大都是通过微合金化或控轧控冷细化晶粒来实现的，但是晶粒的细化 对于提高钢的屈服强度的效果要大于其抗拉强度，这就使钢筋的Rm/Rel比值降低，从而导 致钢筋不能满足高强屈比的能要求。因此，必须研究合理的钢筋成分及合适的生产工艺，生 产出满足性能指标要求的HRB500E抗震钢筋。
发明内容
本发明旨在解决已有技术之缺陷而提供一种具有高强度、高屈强比的HRB500E抗 震钢筋及生产方法。本发明所称问题是由以下技术方案解决的一种HRB500E抗震钢筋，其特别之处是化学成分配比如下C 0. 17-0. 25%, SiO. 40-0. 80%, Mn 1. 20-1. 60%, Cr 0. 05-0. 30%, V 0. 05-0. 09%, P, S ^ 0. 035%,余量
为Fe。上述的HRB500E抗震钢筋，力学性能如下屈服强度Rel 彡 540Mpa,强屈比Rm/Rel 彡 1. 30，屈标比彡1.20。上述HRB500E抗震钢筋生产方法，它包括炼钢、连铸、轧制工序，所述炼钢工序中 采用钒铁及铬铁合金进行微合金化，轧钢工序中开轧温度1150-1200°C，按1170-1200°C控 制，终轧温度 1050-1100°C，按 1070-1100°C控制。本发明根据抗震钢筋高强度、高强屈比及稳定的屈服强度等要求，在主要化学成 分设计中给出了复合微合金化及合适配比，以Cr、V作为微合金化元素，Cr的少量加入，增
3加了 V的固溶强化效果，减轻了 V的析出强化和细晶强化的作用，避免使钢的晶粒过度细 化，在提高钢的屈服强度的同时，能够大幅度提高其抗拉强度；配合生产过程中对开轧温 度、终轧温度、轧制速度等工艺参数的控制，生产出满足性能要求的HRB500E抗震钢筋。试 验表明本发明产品屈服强度Rel彡540Mpa，强屈比Rm/Rel彡1. 30，屈标比彡1. 20，上述性 能指标均高于现行标准要求。
具体实施例方式现有技术为了提高钢筋强度，采用的方法大都是通过微合金化或控轧控冷细化晶 粒来实现。但随着晶粒的进一步细化，钢筋屈服强度的提高幅度要大于抗拉强度，这就导致 钢筋的Rm/Rel比值降低，使钢筋不能满足抗震性能要求。因此，在提高钢筋屈服强度的同 时，如何较大幅度的提高其抗拉强度，成为解决问题的关键。本发明采用Cr、V复合微合金化，钢筋中添加微量Cr及Cr、V的合适添加量是关键 技术。Cr是碳化物形成元素，Cr能部分溶于奥氏体中强化基体且不降低韧度，推迟过冷奥 氏体转变，增加钢的淬透性，尤其与锰、硅合理搭配，能大大提高淬透性。Cr具有较大的回火 抗力，能使厚端面的性能均勻。本发明钢筋化学成分中Cr的少量加入，旨在提高V在奥氏体中的溶解度，这种作 用使得V(CN)的析出最大量所对应的温度降低，增加了 V的固溶强化效果，减轻了 V的析出 强化和细晶强化的作用，避免使钢的晶粒过度细化，在提高钢的屈服强度的同时，能够大幅 度提高其抗拉强度。此外Cr的少量加入，使钢筋的淬透性略有提高，钢筋的珠光体含量略 有提高，进一步提高了钢的抗拉强度，同时避免了钢筋轧后余热导致的晶粒粗化现象的产 生，使钢筋的性能更加稳定。为考察添加Cr的对钢筋力学性能的影响，本发明进行了对比试验，在其它化学成 分基本一致的基础上样号3、4的添加了 0. 31-0. 32%的Cr，样号1、2、3、4的化学成分见表 1，拉伸力学性能结果如表2。表 1
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权利要求
1.一种HRB500E抗震钢筋，其特征在于化学成分配比如下C 0. 17-0. 25%, SiO. 40-0. 80%, Mn 1. 20-1. 60%, Cr 0. 05-0. 30%, V 0. 05-0. 09%, P, S ≤ 0. 035%,余量为Fe。
2.根据权利要求所述的HRB500E抗震钢筋，其特征在于，力学性能如下 屈服强度Rel ≥540Mpa,强屈比Rm/Rel ≥1. 30， 屈标比≤ 1. 20。
3.根据权利要求1或2所述的HRB500E抗震钢筋生产方法，它包括炼钢、连铸、轧制工 序，其特征在于所述炼钢工序中采用钒铁及铬铁合金进行微合金化，轧钢工序中开轧温度 1150-1200°C，按 1170-1200°C控制，终轧温度 1050-1IOOO，按 1070-1100°C控制。
全文摘要
一种HRB500E抗震钢筋及生产方法，属钢铁冶炼技术领域，用于解决提高抗震钢筋强度、强屈比及稳定的屈服强度问题。特别之处是化学成分配比如下C 0.17-0.25％，Si0.40-0.80％，Mn 1.20-1.60％，Cr 0.05-0.30％，V 0.05-0.09％，P、S≤0.035％，余量为Fe。本发明产品以Cr、V作为微合金化元素，Cr的少量加入，增加了V的固溶强化效果，减轻了V的析出强化和细晶强化作用，避免使钢的晶粒过度细化，在提高钢屈服强度同时，能够大幅度提高抗拉强度；配合生产过程中对开轧温度、终轧温度、轧制速度等工艺参数的控制，生产出满足性能要求的HRBS00E抗震钢筋。
文档编号C22C38/38GK102002641SQ20101029735
公开日2011年4月6日 申请日期2010年9月30日 优先权日2010年9月30日
发明者冯建航, 底根顺, 张志强, 张海, 张育新, 朱占涛, 朱绪, 李娜, 李家征, 杨海平, 王勇, 王增利, 王宏斌, 王建忠, 迟桂友, 高友仁 申请人:宣化钢铁集团有限责任公司, 河北钢铁集团有限公司