一种微合金化热轧圆钢表面裂纹控制的生产工艺的制作方法

本发明属于钢铁冶金和轧钢技术领域，尤其是一种微合金化热轧圆钢表面裂纹控制的生产工艺。

背景技术：

钢筋目前是我国产销量最大的钢材品种，钢筋的质量水平已经接近了国际先进水平，但使用强度与发达国家还有一定的差距。我国热轧带肋钢筋按强度等级分为400、500和600三种强度级别。经过多年的推广应用，在核电、地标建筑等重点工程项目中已普遍应用hrb500(e)。随着gb1499.2-2018的下发实施，新标准内对国标钢筋内部组织提出了更高的要求，并杜绝穿水等工艺生产国标钢筋产品。

随着建筑工业的迅速发展，城市市政工程和高层建筑等工程结构对钢筋性能的要求越来越高，建筑结构的安全性、抗震性问题引起了普遍关注，而提高建筑安全性和抗震性的关键是提高钢筋的强度和综合性能。但是在提高强度和综合性能的同时，裂纹问题还是不可避免的出现。传统配方中，nb含量过高时不仅使合金成本增加，同时因铌的提高将造成铸坯质量下降，在连铸生产中的应力作用易造成铸坯表面横裂纹等缺陷，造成钢筋表面翘皮、折叠等缺陷。

技术实现要素：

鉴于现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种微合金化热轧圆钢表面裂纹控制的生产工艺，所得钢筋内部组织为贝氏体，力学性能稳定，满足工业批量稳定生产需求。

本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

一种微合金化热轧圆钢表面裂纹控制的生产工艺，包括如下步骤：将钢水连铸得到钢坯，对所述钢坯依次进行再加热、粗轧、精轧、正火处理、冷却；具体为：

所述钢坯中，以所述钢坯的总重量为基准，各成分含量为：c0.11-0.13wt％、si0.10-0.20wt％、mn1.75-1.85wt％、v0.03-0.06wt％、mo0.01-0.02wt％、n0.01-0.013wt％，ni0.03～0.06wt％，其余为fe和不可避免的杂质。

对所述钢坯再加热时，将所述钢坯加热至950-1100℃。

所述粗轧的开轧温度为900-950℃，粗轧的终轧温度为870-890℃。

所述精轧的开轧温度为800-850℃，所述精轧的终轧温度为750-770℃。

正火热处理：由于采用微合金化，为保证合金元素充分固溶，采用温度为620～650℃进行正火热处理。

所述冷却的速度为20-30℃/s。

进一步地，

所述精轧的开轧温度为820-830℃；所述精轧的终轧温度为760-770℃。

正火处理的温度为620℃。

所述冷却的速度为30℃/s。

c起到固溶强化作用，除能够提高钢材强度的同时，还能够提高强屈比，但是含量过高影响焊接性能，降低塑性，因此本发明中，c元素的含量为0.22～0.25％，优选为0.23～0.25％。

si起固溶强化作用，能够提高钢材强度，但是含量过高会降低钢材韧性和塑性，因此本发明中，si元素含量为0.40～0.60％，优选为0.46～0.48％。

mn起到固溶强化作用，显著提高钢材强度及淬透性，提高珠光体含量，提高强屈比，但提高mn元素会造成生产成本的增加，同时促进晶粒粗大；因此本发明中，mn元素含量为1.45～1.55％，优选为1.29～1.31％。

v是一种重要的微合金强化元素，其奥氏体晶粒细化效果较弱。本发明中v元素能够在轧制过程中析出纳米级v(c，n)化合物，增加铁素体形核点，阻止铁素体晶粒长大，具有极强的析出沉淀强化作用，可以显著提高钢筋的屈服强度。

ni、mo均能起到一定程度的固溶强化作用，提高钢的屈服强度，降低其塑性和成型性能，mo还能提高钢的再结晶温度；因此，限定ni含量不得高于0.07％，mo含量不得高于0.02％。

本发明的有益效果为：

本发明通过控制轧制过程的工艺参数使晶界析出起到析出强化的作用，提高强度，确保力学性能合格；并通过正火处理，降低构件的开裂倾向，有效地降低了铸坯表面裂纹，提高了铸坯产品质量。

附图说明

图1为传统工艺所制备的钢表面的照片。

图2为本发明工艺所制备的钢表面的照片。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。

实施例1

一种微合金化热轧圆钢表面裂纹控制的生产工艺，包括如下步骤：将钢水连铸得到钢坯，对所述钢坯依次进行再加热、粗轧、精轧、正火处理、冷却；具体为：

所述钢坯中，以所述钢坯的总重量为基准，各成分含量为：c0.11-0.13wt％、si0.10-0.20wt％、mn1.75-1.85wt％、v0.03-0.06wt％、mo0.01-0.02wt％、n0.01-0.013wt％，ni0.03～0.06wt％，其余为fe和不可避免的杂质。

对所述钢坯再加热时，将所述钢坯加热至950℃。

所述粗轧的开轧温度为900℃，粗轧的终轧温度为870℃。

所述精轧的开轧温度为800℃，所述精轧的终轧温度为750℃。

正火热处理：由于采用微合金化，为保证合金元素充分固溶，采用温度为620℃进行正火热处理。

所述冷却的速度为20℃/s。

实施例2

一种微合金化热轧圆钢表面裂纹控制的生产工艺，包括如下步骤：将钢水连铸得到钢坯，对所述钢坯依次进行再加热、粗轧、精轧、正火处理、冷却；具体为：

所述钢坯中，以所述钢坯的总重量为基准，各成分含量为：c0.11-0.13wt％、si0.10-0.20wt％、mn1.75-1.85wt％、v0.03-0.06wt％、mo0.01-0.02wt％、n0.01-0.013wt％，ni0.03～0.06wt％，其余为fe和不可避免的杂质。

对所述钢坯再加热时，将所述钢坯加热至1000℃。

所述粗轧的开轧温度为920℃，粗轧的终轧温度为880℃。

所述精轧的开轧温度为820℃，所述精轧的终轧温度为760℃。

正火热处理：由于采用微合金化，为保证合金元素充分固溶，采用温度为630℃进行正火热处理。

所述冷却的速度为25℃/s。

实施例3

一种微合金化热轧圆钢表面裂纹控制的生产工艺，包括如下步骤：将钢水连铸得到钢坯，对所述钢坯依次进行再加热、粗轧、精轧、正火处理、冷却；具体为：

所述钢坯中，以所述钢坯的总重量为基准，各成分含量为：c0.11-0.13wt％、si0.10-0.20wt％、mn1.75-1.85wt％、v0.03-0.06wt％、mo0.01-0.02wt％、n0.01-0.013wt％，ni0.03～0.06wt％，其余为fe和不可避免的杂质。

对所述钢坯再加热时，将所述钢坯加热至1100℃。

所述粗轧的开轧温度为950℃，粗轧的终轧温度为890℃。

所述精轧的开轧温度为850℃，所述精轧的终轧温度为770℃。

正火热处理：由于采用微合金化，为保证合金元素充分固溶，采用温度为650℃进行正火热处理。

所述冷却的速度为30℃/s。

所述实施例为本发明的优选的实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。