强屈比大于1.28的HRB500E普速热轧带肋钢筋及其生产方法与流程

强屈比大于1.28的hrb500e普速热轧带肋钢筋及其生产方法
技术领域
1.本发明涉及冶金领域，具体涉及钢铁厂炉窑前的移钢机构，特别是冶金行业坯料输送台架与输送辊道之间的移钢机构，即一种强屈比大于1.28的hrb500e普速热轧带肋钢筋及其生产方法。


背景技术：

2.hrb500e抗震钢筋强度高、抗震性能好、应用广泛，gb/t 1499.2
‑
2018《钢筋混凝土用钢第2部分：热轧带肋钢筋》中对hrb500e抗震钢筋的强屈比r
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要求大于等于1.25，但正常生产时常出现强屈比r
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低于1.25的情况。。
3.综上所述，现有技术中存在以下问题：普速轧制的hrb500e抗震钢筋生产时常出现强屈比r
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低于1.25的情况。


技术实现要素：

4.本发明提供一种强屈比大于1.28的hrb500e普速热轧带肋钢筋及其生产方法，以解决普速轧制的hrb500e抗震钢筋生产时常出现强屈比r
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低于1.25的问题。
5.为此，本发明提出一种强屈比大于1.28的hrb500e普速热轧带肋钢筋的生产方法，所述强屈比大于1.28的hrb500e普速热轧带肋钢筋的生产方法包括：
6.以下依次进行的工艺阶段：高炉铁水冶炼、铁水脱硫预处理、转炉钢水冶炼、lf精炼、方坯连铸、热连轧；
7.热连轧的精轧机组出口速度不大于18m/s。
8.所述hrb500e普速热轧带肋钢筋的成分按重量百分比为：c：0.19
‑
0.25％，si：0.60
‑
0.80％，mn：1.45～1.60％，p≤0.040％，s≤0.035％，v：0.065～0.10％，nb：0.010～0.022％，n：0.008～0.020％，b：0.0020～0.0050％；
9.普速热轧带肋钢筋的规格为：10mm至40mm
10.冷床冷却方式为自然冷却。
11.热连轧的精轧轧制中，最后两机架道次变形量大于16％。
12.进一步地，热连轧中：控制铸坯加热温度为1150～1200℃，钢坯加热时间60～90分钟，开轧温度1020～1080℃，采用18机架热连轧机组，精轧前、精轧最后两个机架前、以及精轧后安装和使用控冷设备。
13.进一步地，对于规格为10至25mm的hrb400e普速热轧带肋钢筋，成分按重量百分比为：c：0.19
‑
0.25％，si：0.60
‑
0.80％，mn：1.45～1.60％，p≤0.040％，s≤0.035％，v：0.065～0.085％，nb：0.010～0.022％，n：0.008～0.017％，b：0.0020～0.0035％。
14.进一步地，对于规格为28至40mm的hrb400e普速热轧带肋钢筋，成分按重量百分比为：c：0.19
‑
0.25％，si：0.60
‑
0.80％，mn：1.45～1.60％，p≤0.040％，s≤0.035％，v：0.08～0.10％，nb：0.010～0.022％，n：0.01～0.02％，b：0.0036～0.0050％。
15.进一步地，对于规格为10至16mm的hrb500e普速热轧带肋钢筋，，进精轧温度为950
±
20℃，进倒数第二架精轧的温度为850
±
20℃，上冷床温度为850
±
20℃。
16.进一步地，对于规格为18至25mm的hrb500e普速热轧带肋钢筋，进精轧温度为950
±
20℃，进倒数第二架精轧的温度为880
±
20℃，上冷床温度为880
±
20℃。
17.进一步地，对于规格为28至40mm的hrb500e普速热轧带肋钢筋，进精轧温度为950
±
20℃，进倒数第二架精轧的温度为900
±
20℃，上冷床温度为880
±
20℃。
18.进一步地，对于规格为12mm的hrb500e普速热轧带肋钢筋，进精轧温度为952℃，上冷床温度为845℃。
19.本发明还提供一种强屈比大于1.28的hrb500e普速热轧带肋钢筋，所述hrb500e普速热轧带肋钢筋的成分按重量百分比为：c：0.19
‑
0.25％，si：0.60
‑
0.80％，mn：1.45～1.60％，p≤0.040％，s≤0.035％，v：0.065～0.10％，nb：0.010～0.022％，n：0.008～0.020％，b：0.0020～0.0050％；
20.并采用前面所述的强屈比大于1.28的hrb500e普速热轧带肋钢筋的生产方法。
21.进一步地，对于规格为28mm的hrb600e普速热轧带肋钢筋，成分为：c：0.21％，si：0.72％，mn：1.52％，p：0.030％，s：0.031％，v：0.090％，nb：0.014％，n：0.0167％，b：0.0040％；强屈比大于1.30。
22.运用本发明可将φ10～40mm规格hrb500e热轧带肋钢筋强屈比提高到1.28以上。
具体实施方式
23.为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现说明本发明。
24.本技术适用于普通棒材，终轧速度较慢，根据规格不同，其终轧速度(热连轧的精轧机组出口速度)只有高速棒材的1/3～1/2。同时由于产线的不同，达到同样的性能要加入更多的合金，生产的规格比高速棒材多。
25.本发明的原理是：成分设计上提高钢淬透性使钢的cct曲线右移，并在轧钢过程使用控轧控冷工艺细化晶粒，控制贝氏体组织的生成。生产小规格时使用较强的控轧控冷工艺，大规格使用较弱的控轧控冷工艺，控制钢筋中心部位产生含量合理的贝氏体组织。钢筋中心部位的少量贝氏体组织不会造成无屈服现象，即能适当降低屈服强度又可提高抗拉强度，从而得到较高的强屈比r
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el。如此可得到10～40mm规格强屈比r
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el大于1.28的hrb500e热轧带肋钢筋。
26.(1)成分设计：提高钢中si、mn含量并加入v元素与钢中的n结合同时提高屈服强度与抗拉强度，控制钢中的n元素在合理区间，使大部分n均与v结合减少钢中的游离n。加入b元素，由于钢中的n大部分与v结合生产了化合物，因此钢中的b多为固溶态，并在钢中加入nb元素，高mn含量、固溶态b、加入nb共同作用显著提高了钢的淬透性使钢的cct曲线右移，在同样的冷却条件下会生产贝氏体组织。
27.(2)轧制机布置：6粗轧机+6中轧机+控冷+4精轧机+控冷+回复+2精轧机+控冷+回复+冷床。分级控制冷却强度，避免集中冷却带来的表面过冷。
28.(3)轧制工艺与组织控制：10～40mm使用不同成分及轧钢生产工艺，小规格由于在冷床上冷却速度快，易形成贝氏体组织，因此小规格应使用较强的控轧控冷工艺细化晶粒，抑制贝氏体组织的形成；中等以上规格使用较弱的控轧控冷工艺控制贝氏体组织的形成。控制钢筋组织横截面的边部贝氏体含量为0％，1/4处贝氏体含量为0％，横截面中心处贝氏
体含量为1～10％。
29.其工艺路线为：高炉铁水冶炼
→
铁水脱硫预处理
→
转炉钢水冶炼
→
lf精炼
→
方坯连铸
→
热连轧
→
定尺剪切
→
检验包装入库；其中，各阶段的工艺特点为：
30.转炉钢水冶炼：入炉铁水要求s≤0.040wt％；冶炼过程采用全程底吹氩气，吹炼后期加大气体流量，加强熔池搅拌；转炉终点控制c≤0.15wt％，p≤0.037wt％；
31.方坯连铸:采用钢包下渣检测控制，中间包浇注温度为1525～1545℃，中间包使用普通覆盖剂，使用普通方坯保护渣，铸坯单流拉速为2.5～3.5m/min。
32.棒材热连轧：控制铸坯加热温度为1150～1200℃，钢坯加热时间60～90分钟，开轧温度1020～1080℃，采用18机架热连轧机组，精轧前、精轧最后两个机架前、精轧后安装、使用控冷设备。
33.为实现上述目的，本发明具体技术措施包括：
34.1、合理的成分：
35.(1)si、mn含量。si、mn起固溶强化作用，而锰在钢中溶于铁素体和渗碳体中，提高过冷奥氏体的稳定性，提高淬透性。因此si、mn含量按国标允许的上限控制。
36.(2)v、n、b含量。v元素和钢中微量的b争夺钢中的n，v与n结合生产vn提高钢的强度，并使b较难与n结合形成bn。b存在于奥氏体的晶界上，降低了奥氏体晶界能量，提高了奥氏体在马氏体以上温度区间的稳定性，因此微量的b可明显提高钢的淬透性。
37.(3)nb元素。固溶在奥氏体中的微量铌，可以推迟先共析铁素体的析出，加大奥氏体开始分解析出珠光体的时间，但对贝氏体的转变几乎没有影响，同时提高贝氏体转变温度，是形成贝氏体的有利元素，因此加入nb控制贝氏体组织，并形成碳氮化物提高强度。表1为本发明的成分设计表
38.表1 hrb500e成分(wt％)
[0039][0040]
2.轧制机布置：6架粗轧机+6架中轧机+控冷+4架精轧机+控冷装置+回复段+2架精轧机+控冷装置+回复段+冷床。由于棒线材的轧制速度快，是升温轧制，因此应使用分级控制冷却强度，分三段控制避免集中冷却带来的表面过冷。
[0041]
3.轧制工艺与组织控制：10～40mm使用不同成分及轧钢生产工艺，小规格由于在冷床上冷却速度快，易形成贝氏体组织，因此小规格应使用较强的控轧控冷工艺细化晶粒，抑制贝氏体组织的形成；中等以上规格使用较弱的控轧控冷工艺控制贝氏体组织的形成，规格越大控轧控冷强度越弱。控制钢筋组织横截面的边部贝氏体含量为0％，1/4处贝氏体含量为0％，横截面中心处贝氏体含量为1～10％。
[0042]
4.各规格最后两个机架(k1、k2)道次变形量大于16％。
[0043]
相关轧制参数如表2：
[0044]
表2相关轧制参数表
[0045]
规格进精轧温度进k2温度上冷床温度冷床冷却方式
φ10～16螺950
±
20℃850
±
20℃850
±
20℃自然冷却φ18～25螺950
±
20℃880
±
20℃880
±
20℃自然冷却φ28～40螺950
±
20℃900
±
20℃900
±
20℃自然冷却
[0046]
本发明的技术特点是：
[0047]
1.成分设计：提高钢中si、mn含量并加入v元素与钢中的n结合同时提高屈服强度与抗拉强度，控制钢中的n元素在合理区间，使大部分n均与v结合减少钢中的游离n。加入b元素，由于钢中的n大部分与v结合生产了化合物，因此钢中的b多为固溶态，并在钢中加入nb元素，高mn含量、固溶态b、加入nb共同作用显著提高了钢的淬透性使钢的cct曲线右移，在同样的冷却条件下会生产贝氏体组织。
[0048]
2.轧制机布置：6粗轧机+6中轧机+控冷+4精轧机+控冷+回复+2精轧机+控冷+回复+冷床。分级控制冷却强度，避免集中冷却带来的表面过冷。
[0049]
3.轧制工艺与组织控制：10～40mm使用不同成分及轧钢生产工艺，小规格由于在冷床上冷却速度快，易形成贝氏体组织，因此小规格应使用较强的控轧控冷工艺细化晶粒，抑制贝氏体组织的形成；中等以上规格使用较弱的控轧控冷工艺控制贝氏体组织的形成。控制钢筋组织横截面的边部贝氏体含量为0％，1/4处贝氏体含量为0％，横截面中心处贝氏体含量为1～10％。
[0050]
4.各规格最后两个机架(k1、k2)道次变形量大于16％。
[0051]
以下是本发明“一种强屈比大于1.28的hrb500e热轧带肋钢筋的生产方法”采用下述成分配比和具体工艺。其中，表3是各实施例钢的成分(按重量百分比计)。表4是与表3所述实施例钢对应的生产规格、工艺参数、力学性能。
[0052]
表3：产品化学成分(wt％)
[0053]
实例csimnpsvnbnb实例10.240.711.510.0330.0270.0710.0150.01300.0025实例20.230.691.480.0240.0280.0700.0130.01580.0027实例30.210.721.520.0300.0310.0900.0140.01670.0040实例40.250.701.500.0280.0250.0930.0160.01610.0045
[0054]
表4：各实施例具体的工艺参数与力学性能
[0055]
[0056]
运用本发明可将φ10～40mm规格hrb500e热轧带肋钢筋强屈比提高到1.28以上。
[0057]
以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。为本发明的各组成部分在不冲突的条件下可以相互组合，任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。