一种余热处理钢筋生产工艺的制作方法
【专利摘要】本发明揭示了一种余热处理钢筋生产工艺，步骤如下：首先钢坯检验装炉，钢坯按质量百分比计的化学成份包括0.25%以下的碳、0.50%以下的硅、0.80%以下的锰、0.045%以下的磷、0.045%以下的硫、0.30%～0.60%的铬，其余为铁；然后加热炉加热及棒材轧机轧制；再进行穿水冷却；经过冷床自回火最后剪切精整入库。本发明余热处理钢筋生产工艺采用铬合金化成分，利用铬增加穿水冷却时的淬透性，铬能提高回火稳定性，同时增加钢筋的抗腐蚀能力，采用低温开轧可减少设备的降温压力，同时可进一步降低能源消耗，符合钢铁产业发展道路，利用回火组织提高钢材的力学性能，保证钢筋有一定的淬火深度，便于产生足够厚度的闭环回火组织。
【专利说明】一种余热处理钢筋生产工艺
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种钢筋生产工艺，尤其涉及一种余热处理钢筋生产工艺。
【背景技术】
[0002]螺纹钢国家标准GB1499.2-2007《钢筋混凝土用钢第2部分:热轧带肋钢筋》中:按热轧状态交货的钢筋，其金相组织主要是铁素体加珠光体，不得有影响使用性能的其他组织存在。因此按国标生产的螺纹钢均采用热轧生产工艺。
[0003]螺纹钢英标标准BS4449:1997《混凝土用碳素钢钢筋》和BS4449:2005《钢筋混凝土用可焊钢筋(钢筋、盘卷钢筋和开卷产品)技术规范》中对钢筋的交货状态为做要求，可以采用热轧工艺生产，也可采用余热处理工艺生产。
[0004]采用热轧生产工艺进行生产，不能有效的发挥钢材的性能潜力，且合金含量相对较高，资源消耗较大，生产成本相对较高，不利于降低资源消耗及节能减排。
【发明内容】
[0005]鉴于上述现有技术存在的缺陷，本发明的目的是提出一种余热处理钢筋生产工艺。
[0006]本发明的目的，将通过以下技术方案得以实现:一种余热处理钢筋生产工艺，其特征在于包括如下步骤:
1、钢坯检验装炉:钢坯按质量百分比计的化学成份包括0.25%以下的碳、0.50%以下的硅、0.80%以下的锰、0.045%以下的磷、0.045%以下的硫、0.30%~0.60%的铬，其余为铁；
I1、加热炉加热及棒材轧机轧制:将钢坯在加热炉中加热，并在温度950°C~1050°C下送入棒材轧机中轧制成半成品钢筋；
II1、穿水冷却:采用文氏管穿水冷却装置设定穿水压力1.4MPa以上、穿水流量每小时300m3以上并根据钢筋规格设定对应的穿水冷却时间对所轧制的半成品钢筋降温；
IV、冷床自回火:在半成品钢筋温度降至600°C以下时放入冷床；
V、剪切精整入库。
[0007]优选的，步骤III中对应Φ=10~25mm的钢筋穿水冷却时间为0.7秒以上，对应Φ=28~50mm的钢筋穿水冷却时间为2.5秒以上。
[0008]优选的，步骤I中钢坯按质量百分比计的化学成份包含碳0.21%，硅0.21%，锰0.26%,磷 0.022%,硫 0.021%,铬 0.32%,其余为铁。
[0009]优选的，步骤I中钢坯按质量百分比计的化学成份包含碳0.22%，硅0.23%，锰0.45%,磷 0.017%,硫 0.024%,铬 0.38%,其余为铁。`
[0010]优选的，步骤I中钢坯按质量百分比计的化学成份包含碳0.21%，硅0.2%，锰
0.65%,磷 0.009%,硫 0.029%,铬 0.45%,其余为铁。
[0011]本发明余热处理钢筋生产工艺采用铬合金化成分，利用铬增加穿水冷却时的淬透性，铬能提高回火稳定性，同时增加钢筋的抗腐蚀能力，采用低温开轧可减少设备的降温压力，同时可进一步降低能源消耗，符合钢铁产业发展道路，利用回火组织提高钢材的力学性能，保证钢筋有一定的淬火深度，便于产生足够厚度的闭环回火组织。
【具体实施方式】
[0012]以下便对本发明的【具体实施方式】作进一步的详述，以使本发明技术方案更易于理
解、掌握。
[0013]一种余热处理钢筋生产工艺，特别地，包括如下步骤:1、钢坯检验装炉:钢坯按质量百分比计的化学成份包括0.25%以下的碳、0.50%以下的硅、0.80%以下的锰、0.045%以下的磷、0.045%以下的硫、0.30%~0.60%的铬，其余为铁；I1、加热炉加热及棒材轧机轧制:将钢坯在加热炉中加热，并在温度950°C~1050°C下送入棒材轧机中轧制成半成品钢筋；111、穿水冷却:采用文氏管穿水冷却装置设定穿水压力1.4MPa以上、穿水流量每小时300m3以上并根据钢筋规格设定对应的穿水冷却时间对所轧制的半成品钢筋降温；IV、冷床自回火:在半成品钢筋温度降至600°C以下时放入冷床；V、剪切精整入库。
[0014]具体来看:本发明余热处理钢筋生产工艺采用铬合金化成分，主要是利用铬增加穿水冷却时的淬透性，铬能提高回火稳定性，同时增加钢筋的抗腐蚀能力。
[0015]余热处理钢筋生产工艺采用了铬合金化成分，轧后需要进行强穿水冷却，要求钢筋冷却达到600°C以下，对设备的穿水冷却能力要求高，采用低温开轧可减少设备的降温压力，同时可进一步降低能源消耗，符合钢铁产业发展道路，故开轧温度设定为950~1050°C。
[0016]余热处理钢 筋生产工艺主要是靠钢筋自回火产生回火组织，利用回火组织提高钢材的力学性能，要保证钢筋有一定的淬火深度，便于产生足够厚度的闭环回火组织，根据自回火组织生成原理，钢筋的上冷床温度设定为< 600°C。
[0017]余热处理钢筋生产工艺生产覆盖Φ10~Φ 50mm，大规格对设备的降温能力要求相对较高，普通穿水冷却设备无法满足大规格降温要求，故采用文氏管穿水冷却设备。
[0018]轧后穿水冷却设备参数的控制中，穿水冷却压力、流量及穿水冷却时间决定了钢筋的淬火层深度及淬火后的温度，压力、流量及时间过低会导致钢筋淬火层过浅，无法形成足够厚度的回火组织从而导致钢筋力学性能达不到要求。故穿水压力设定为> 1.4MPa，穿水流量≥300m3/h,穿水冷却时间设定为Φ 10~Φ 25mm≥0.7秒，Φ 28~Φ 50mm≥2.5秒，以保证钢筋的自回火能力。
[0019]其中，步骤III中对应Φ=10~25mm的钢筋穿水冷却时间为0.7秒以上，对应Φ=28~50mm的钢筋穿水冷却时间为2.5秒以上。
[0020]实施例一，进行生产Φ IOmm钢筋，钢坯按质量百分比计的化学成份包含碳0.21%，硅0.21%，锰0.26%，磷0.022%,硫0.021%,铬0.32%，其余为铁。轧制过程温度控制如下:开轧温度约1030°C，上冷床温度约580°C。穿水冷却参数控制如下:穿水压力1.7MPa，穿水流量约500m3/h，终轧速度13m/s，穿水冷却时间0.80秒。
[0021]最终力学性能Rel 为 575 ~609MPa，Rm 为 654 ~686 MPa，Rm/Rel 为 1.11 ~1.14，Agt为7.5~8.5% ;所有指标满足英标相关标准要求。
[0022]实施例二，进行生产Φ 20mm钢筋，钢坯按质量百分比计的化学成份包含碳0.22%，硅0.23%，锰0.45%，磷0.017%,硫0.024%,铬0.38%，其余为铁。轧制过程温度控制如下:开轧温度约1000°c，上冷床温度约570°C。穿水冷却参数控制如下:穿水压力1.7MPa，穿水流量约750m3/h，终轧速度llm/s，穿水冷却时间1.3秒。
[0023]最终力学性能Rel 为 562 ~592MPa, Rm 为 65I ~67O MPa，Rm/Rel 为 1.12 ~1.16，Agt为7.5~9.0% ;所有指标满足英标相关标准要求。
[0024]实施例三，进行生产Φ40πιπι钢筋，步骤I中钢坯按质量百分比计的化学成份包含碳0.21%，硅0.2%，锰0.65%，磷0.009%,硫0.029%,铬0.45%，其余为铁。轧制过程温度控制如下:开轧温度约1000°C，上冷床温度约570°C。穿水冷却参数控制如下:穿水压力1.7MPa，穿水流量约950m3/h，终轧速度4m/s，穿水冷却时间4.3秒。
[0025]最终力学性能Rel 为 588 ~607MPa，Rm 为 674 ~689 MPa，Rm/Rel 为 1.13 ~1.15，Agt为8.5~9.5% ;所有指标满足英标相关标准要求。
[0026]通过以上描述可见:本发明余热处理钢筋生产工艺采用铬合金化成分，利用铬增加穿水冷却时的淬透性，铬能提高回火稳定性，同时增加钢筋的抗腐蚀能力，采用低温开轧可减少设备的降温压力，同时可进一步降低能源消耗，符合钢铁产业发展道路，利用回火组织提高钢材的力学性能，保证钢筋有一定的淬火深度，便于产生足够厚度的闭环回火组织。
[0027]本发明尚有多种实施方式，凡采用等同变换或者等效变换而形成的所有技术方案，均落在本发明的保护范 围之内。
【权利要求】
1.一种余热处理钢筋生产工艺，其特征在于包括如下步骤: 1.钢坯检验装炉:钢坯按质量百分比计的化学成份包括0.25%以下的碳、0.50%以下的硅、0.80%以下的锰、0.045%以下的磷、0.045%以下的硫、0.30%~0.60%的铬，其余为铁； I1、加热炉加热及棒材轧机轧制:将钢坯在加热炉中加热，并在温度950°C~1050°C下送入棒材轧机中轧制成半成品钢筋； II1、穿水冷却:采用文氏管穿水冷却装置设定穿水压力1.4MPa以上、穿水流量每小时300m3以上并根据钢筋规格设定对应的穿水冷却时间对所轧制的半成品钢筋降温； IV、冷床自回火:在半成品钢筋温度降至600°C以下时放入冷床； V、剪切精整入库。
2.根据权利要求1所述的余热处理钢筋生产工艺，其特征在于:步骤III中对应Φ =10~25mm的钢筋穿水冷却时间为0.7秒以上，对应Φ =28~50mm的钢筋穿水冷却时间为2.5秒以上。
3.根据权利要求1所述的余热处理钢筋生产工艺，其特征在于:步骤I中钢坯按质量百分比计的化学成份包含碳0.21%，硅0.21%，锰0.26%，磷0.022%,硫0.021%,铬0.32%，其余为铁。
4.根据权利要求1所述的余热处理钢筋生产工艺，其特征在于:步骤I中钢坯按质量百分比计的化学成份包含碳0.22%，硅0.23%，锰0.45%，磷0.017%，硫0.024%，铬0.38%，其余为铁。
5.根据权利要求1所述的余热处理钢筋生产工艺，其特征在于:步骤I中钢坯按质量百分比计的化学成份包含碳0 .21%，硅0.2%，锰0.65%，磷0.009%,硫0.029%,铬0.45%，其余为铁。
【文档编号】C22C38/18GK103741078SQ201310746603
【公开日】2014年4月23日 申请日期:2013年12月31日 优先权日:2013年12月31日
【发明者】张先轶, 王云川, 庄清玉, 朱爱华, 王传超, 袁飞 申请人:江苏永钢集团有限公司