本发明涉及钢铁生产制造领域,具体涉及一种hrb400e螺纹钢及其制备方法,尤其是一种低成本大规格hrb400e螺纹钢及其制备方法。
背景技术:
1、螺纹钢作为一种重要的结构材料,长期以来都在人类生产力的进步与社会的发展中扮演着极其重要的角色。由于螺纹钢可以和混凝土有较大的黏结能力,更好地承受外力的作用,因此螺纹钢广泛应用在各种建筑领域中,特别是大型、重型、轻型薄壁和高层建筑结构。
2、自2018年11月1日起,国内钢铁企业生产建筑钢材将执行新的国家标准,新国标代号为:gb/t1499.2-2018《钢筋混凝土用钢第2部分:热轧带肋钢筋》,原来的旧国标gb/t1499.2-2007正式告别历史舞台。新国标增加了带e的抗震钢筋牌号,同时明确要求金相组织中主要是铁素体加珠光体,基圆不得出现回火马氏体组织。目前比较成熟的成分体系是在钢中添加nb、v等微合金元素,小规格hrb400e螺纹在轧制过程中压下量大,加少量的合金就可以达到晶粒细化的效果,而大规格hrb400e螺纹钢常考虑v强化或者nb、v共同强化,但现有的国内外轧制大规格螺纹钢的的方法中,利用v强化或者nb、v共同强化的工艺技术都没有较好地解决成品生产成本高和富氮不稳定等矛盾,并且轧制的大规格螺纹钢综合力学性能波动大。
3、综上所述,现有技术中存在以下问题:大规格hrb400e螺纹钢在现有工艺的轧制过程中,存在生产成本高、富氮不稳定以及成品综合力学性能波动大的问题。
技术实现思路
1、本发明提供一种低成本大规格hrb400e螺纹钢及其制备方法,以解决上述现有技术中存在的大规格hrb400e螺纹钢在现有工艺的轧制过程中,存在生产成本高、富氮不稳定以及成品综合力学性能波动大的问题。
2、为此,本发明提出一种hrb400e螺纹钢及其制备方法,尤其是一种低成本大规格hrb400e螺纹钢及其制备方法,采用如下技术方案:
3、一种低成本大规格hrb400e螺纹钢的制备方法,低成本大规格hrb400e螺纹钢的化学成分重量百分比为:c:0.21~0.25wt%,si:0.45~0.70wt%,mn:1.30~1.50wt%,p≤0.040wt%,s≤0.035wt%,v:0.023~0.033wt%,n≤0.012%,其余为铁和不可避免的杂质;所述低成本大规格hrb400e螺纹钢的制备方法包括以下依次进行的工艺步骤:
4、转炉钢水冶炼、炉后吹氩、(lf精炼)、方坯连铸、加热、除鳞、粗轧、中轧、精轧、冷床冷却、定尺剪、打捆、入库;
5、其中,所述转炉钢水冶炼中:出钢前加入新型钒氮合金,控制v含量为0.023~0.033wt%控制。
6、进一步地,所述转炉钢水冶炼中,出钢前加入新型钒氮合金,控制v含量在0.026%~0.028wt%。
7、进一步地,粗轧开轧温度1040±30℃。
8、进一步地,所述冷床冷却:通过控制k2温度进而控制上冷床温度,所述k2温度为900±20℃,所述上冷床温度为930±20℃。
9、进一步地,所述低成本大规格hrb400e螺纹钢的屈服强度rel为430-445mpa,抗拉强度rm为595-610mpa,断后伸长率为20-26%,强屈比为1.35-1.38,最大力总伸长率为12-19%。
10、进一步地,所述转炉钢水冶炼中,出钢前加入新型钒氮合金,控制v含量在0.027wt%。
11、进一步地,所述低成本大规格hrb400e螺纹钢的厚度(规格)为32mm,各化学成分重量百分比为:c:0.228wt%,si:0.5192wt%,mn:1.368wt%,p:0.0295wt%,s:0.0251wt%,v:0.0277wt%,n:0.0078wt%;粗轧开轧温度为1058℃,k2前温度为902℃,上冷床温度为928℃,屈服强度为445mpa,抗拉强度为605mpa,断后伸长率为25%,最大力总伸长率为17%。
12、进一步地,所述低成本大规格hrb400e螺纹钢的厚度(规格)为32mm,各化学成分重量百分比为:c:0.2185wt%,si:0.5133wt%,mn:1.324wt%,p:0.0246wt%,s:0.0205wt%,v:0.0269wt%,n:0.009wt%;粗轧开轧温度为1041℃,k2前温度为904℃,上冷床温度为929℃,屈服强度为445mpa,抗拉强度为610mpa,断后伸长率为22%,最大力总伸长率为16%。
13、另外,本发明还提供一种低成本大规格hrb400e螺纹钢,采用上述说明中任一种所述的制备方法得到,所述低成本大规格hrb400e螺纹钢的化学成分重量百分比为:c:0.21~0.25wt%,si:0.45~0.70wt%,mn:1.30~1.50wt%,p≤0.040wt%,s≤0.035wt%,v:0.023~0.033wt%,n≤0.012%,其余为铁和不可避免的杂质。
14、本发明提供一种低成本大规格hrb400e螺纹钢及其制备方法,具有如下有益效果:所述方法中:低成本大规格hrb400e螺纹钢的化学成分重量百分比为:c:0.21~0.25wt%,si:0.45~0.70wt%,mn:1.30~1.50wt%,p≤0.040wt%,s≤0.035wt%,v:0.023~0.033wt%,n≤0.012%,其余为铁和不可避免的杂质;在所述转炉钢水冶炼工艺中:出钢前加入新型钒氮合金,本发明采用新型钒氮合金替代常规的钒氮合金和氮化硅铁,使得新型钒氮合金充分溶解,并且添加新型钒氮合金中可以使得钢水中的n含量稳定在一个较高的水平,并且在轧制过程中析出的vn多,而轧制过程中析出的vn越多,细晶强化的效果越明显,综合力学性能指标控制越稳定。本发明通过钢中加入新型钒氮合金替代常规的钒氮合金和氮化硅铁,通过优化新型钒氮合金的加入量,再配合控扎控冷工艺,通过采用合理的冶炼-连铸-轧制工艺,有效降低了大规格hrb400e螺纹钢的生产成本,实现该产品的稳定生产,获得力学性能良好的hrb400e螺纹钢。
1.一种低成本大规格hrb400e螺纹钢的制备方法,其特征在于,低成本大规格hrb400e螺纹钢的化学成分重量百分比为:c:0.21~0.25wt%,si:0.45~0.70wt%,mn:1.30~1.50wt%,p≤0.040wt%,s≤0.035wt%,v:0.023~0.033wt%,n≤0.012%,其余为铁和不可避免的杂质;所述低成本大规格hrb400e螺纹钢的制备方法包括以下依次进行的工艺步骤:
2.根据权利要求1所述的一种低成本大规格hrb400e螺纹钢的制备方法,其特征在于,所述转炉钢水冶炼中,出钢前加入新型钒氮合金,控制v含量在0.026%~0.028wt%。
3.根据权利要求1所述的一种低成本大规格hrb400e螺纹钢的制备方法,其特征在于,粗轧开轧温度1040±30℃。
4.根据权利要求1所述的一种低成本大规格hrb400e螺纹钢的制备方法,其特征在于,所述冷床冷却:通过控制进k2温度进而控制上冷床温度,所述k2温度为900±20℃,所述上冷床温度为930±20℃。
5.根据权利要求2所述的一种低成本大规格hrb400e螺纹钢的制备方法,其特征在于,所述转炉钢水冶炼中,出钢前加入新型钒氮合金,控制v含量在0.027wt%。
6.根据权利要求1所述的一种低成本大规格hrb400e螺纹钢的制备方法,所述低成本大规格hrb400e螺纹钢的屈服强度rel为430-445mpa,抗拉强度rm为595-610mpa,断后伸长率为20-26%,强屈比为1.35-1.38,最大力总伸长率为12-19%。
7.根据权利要求1所述的一种低成本大规格hrb400e螺纹钢的制备方法,其特征在于,所述低成本大规格hrb400e螺纹钢的规格为32mm,各化学成分重量百分比为:c:0.228wt%,si:0.5192wt%,mn:1.368wt%,p:0.0295wt%,s:0.0251wt%,v:0.0277wt%,n:0.0078wt%;粗轧开轧温度为1058℃,k2前温度为902℃,上冷床温度为928℃,屈服强度为445mpa,抗拉强度为605mpa,断后伸长率为25%,最大力总伸长率为17%。
8.根据权利要求1所述的一种低成本大规格hrb400e螺纹钢的制备方法,其特征在于,所述低成本大规格hrb400e螺纹钢的规格为32mm,各化学成分重量百分比为:c:0.2185wt%,si:0.5133wt%,mn:1.324wt%,p:0.0246wt%,s:0.0205wt%,v:0.0269wt%,n:0.009wt%;粗轧开轧温度为1041℃,k2前温度为904℃,上冷床温度为929℃,屈服强度为445mpa,抗拉强度为610mpa,断后伸长率为22%,最大力总伸长率为16%。
9.一种低成本大规格hrb400e螺纹钢,其特征在于,采用权利要求1-8项中任一项所述的制备方法得到,所述低成本大规格hrb400e螺纹钢的化学成分重量百分比为:c:0.21~0.25wt%,si:0.45~0.70wt%,mn:1.30~1.50wt%,p≤0.040wt%,s≤0.035wt%,v:0.023~0.033wt%,n≤0.012%,其余为铁和不可避免的杂质。