一种hrb400e高强度抗震钢筋及其生产方法
【专利摘要】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。
【专利说明】-种HRB400E高强度抗震钢筋及其生产方法
【技术领域】
[0001] 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】
[0002] 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】
[0003] 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；
[0004] 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。
[0005] 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 ?L 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%。
[0006] 本发明的特点还在于，
[0007] 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彡6%，其余为V，控制杂质含量：P彡0. 06%，S彡0. 10%，各组分的重量百分 比之和为100%。
[0008] 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：
[0009] 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 ?L 00 %，V :0· 010 ?0· 015 %，其余为 Fe,控制杂质含量：S 彡 0· 045 %， P < 0. 045%，各组分的重量百分比之和为100% ;
[0010] 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彡6%，其余为V，控制杂质含量：P彡0. 06%，S彡0. 10%，各组分的重量百分比之 和为100% ;
[0011] 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；
[0012] 步骤3,将铸造后的钢坯送入均热段炉内进行加热；
[0013] 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；
[0014] 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；
[0015] 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。
[0016] 本发明的特点还在于，
[0017] 步骤3钢坯加热过程中，加热温度为1080?1160°C，加热时间为60?80min。
[0018] 步骤4中，粗轧、中轧和精轧，乳件出精轧速度为10?13. 5m/s，粗轧和中轧均轧制 6道次，精轧轧制4?6道次。
[0019] 步骤5中，穿水量为100?120m3/H，穿水压力为L 20?I. 80MPa，钢件表层冷却 速度大于300°C /s，穿水冷却后钢件表面温度低于250°C，回复最高温度为560?650°C。
[0020] 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】
[0021] 下面结合【具体实施方式】对本发明进行详细说明。
[0022] -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 ?I. 00%，V :0· 010 ?0· 015%，其余为 Fe,控制杂质 含量：S彡0. 045%，P彡0. 045%，各组分的重量百分比之和为100%。
[0023] 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彡6%，其余为V，控制杂质含量：P彡0. 06%，S彡0. 10%，各组分的重量百分 比之和为100%。
[0024] -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：
[0025] 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 ?L 00 %，V :0· 010 ?0· 015 %，其余为 Fe,控制杂质含量：S 彡 0· 045 %， P < 0. 045%，各组分的重量百分比之和为100% ;
[0026] 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彡6%，其余为V，控制杂质含量：P彡0. 06%，S彡0. 10%，各组分的重量百分比之 和为100% ;
[0027] 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；
[0028] 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°C，力口 热时间为60?80min ;
[0029] 步骤4,将加热后的钢坯依次进行粗乳、中轧和精乳，得到精轧钢件，粗轧、中轧和 精轧，乳件出精轧速度为10?13. 5m/s，粗轧和中轧均轧制6道次，精轧轧制4?6道次；
[0030] 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? I. 80MPa，钢件表层冷却速度大于300°C /s，穿水冷却后钢件表面温度低于250°C，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°C ;
[0031] 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。
[0032] 其中，步骤5中钢件表层冷却速度大于300°C /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°C，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。
[0033] 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。
[0034] 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。
[0035] 实施例1
[0036] 制备Φ 12mmHRB400E高强度抗震钢筋，具体按照以下步骤实施：
[0037] 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 :〇. 06%、S :0. 1%，各组分的重量百分比之和为100% ;
[0038] 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；
[0039] 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°C，加热时间 为 80min。
[0040] 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，乳件出精轧速度为lOm/s。
[0041] 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I. 2MPa，钢 筋表层冷却速度为380°C /s，穿水冷却后钢筋表面温度为248°C，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°C。
[0042] 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。
[0043] 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。
[0044] 表 1
【权利要求】
1. 一种HRB400E高强度抗震钢筋，其特征在于，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%。
2. 根据权利要求1所述的一种HRB400E高强度抗震钢筋，其特征在于，所述V :0. 010? 0. 015%是通过添加VN16合金，其中VN16合金按照重量百分比，由以下组分组成：N :14? 18%，C彡6%，其余为V，控制杂质含量：P彡0. 06%，S彡0. 10%，各组分的重量百分比之 和为100%。
3. -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 彡 0? 045%，P 彡 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。
4. 根据权利要求3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°C，加热时间为60?80min。
5. 根据权利要求3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，粗轧、中轧和精轧，乳件出精轧速度均为10?13. 5m/s，粗轧和中轧均轧制6道 次，精轧轧制4?6道次。
6. 根据权利要求3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°C /s，穿水冷却后钢件表面温度低于250°C，回复最高温度为560?650°C。
【文档编号】C22C33/04GK104388840SQ201410659423
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年11月18日 优先权日:2014年11月18日
【发明者】支旭波, 房金乐 申请人:陕西钢铁集团有限公司