[发明专利]一种NbV复合微合金化HRB400E钢筋及生产工艺

说明书

本发明公开了一种NbV复合微合金化HRB400E钢筋及生产工艺，所述钢筋化学成分组成及质量百分含量为：C：0.19‑0.21%、Si：0.32‑0.38%、Mn：1.33‑1.38%、P≤0.041%、S≤0.041%、Nb：0.017‑0.019%、V：0.010‑0.014%、N：50‑70ppm、O≤50ppm，余量为Fe和不可避免的杂质；所述生产工艺包括冶炼、连铸、轧制工序。本发明生产的钢筋，金相组织为F+P+B，晶粒度为8.0‑8.5级，屈服平台明显，钢筋表面是致密的Fe₃O₄组织，晶粒组织细化，钢筋的焊接性能、冷弯性能、疲劳极限性能、抗氧化性能优于单纯使用Nb或者V一种合金的性能。

技术领域

本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种NbV复合微合金化HRB400E钢筋及生产工艺。

背景技术

国标GB-T 1499.2-2018规定了HRB400E钢筋的成份控制，但对其生产工艺未做详细的规定，目前成熟的技术采用Nb或者V微合金化工艺生产，由于钒原料价格上涨，单纯钒微合金化成本较高，而单纯用铌微合金化钢筋屈服强度值偏下限且存在屈服平台不明显的问题，铌钒复合微合金化能有效弥补这两方面的不足，既能保证钢筋性能，又可降低成本，为螺纹钢产品生产提供了良好方向。

虽然NbV复合微合金化工艺具有成本+质量优势，但是未见任何钢厂进行实质性的生产技术研发工作。

宣钢致力于NbV复合微合金化工艺开发生产，实际开发过程因C高0.23-0.25%，出现过钢筋性能屈服平台不明显的现象；N含量控制偏高，出现过导致钢筋时效性能大性能低于标准要求现象，氧含量高导致Nb、V合金吸收率不稳定成份不稳定现象；通过多次试验统计分析最终确定了碳窄成份科学控制范围，硅、锰、铌、钒、氮、氧窄成份生产工艺，产品质量满足标准要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种NbV复合微合金化HRB400E钢筋及生产工艺。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种NbV复合微合金化HRB400E钢筋，所述钢筋化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.19-0.21%、Si：0.32-0.38%、Mn：1.33-1.38%、P≤0.041%、S≤0.041%、Nb：0.017-0.019%、V：0.010-0.014%、N：50-70ppm、O≤50ppm，余量为Fe和不可避免的杂质。

本发明所述钢筋化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.20%、Si：0.35%、Mn：1.36%、P≤0.036%、S≤0.036%、Nb：0.018%、V：0.013%、N：60ppm、O≤40ppm，余量为Fe和不可避免的杂质。

本发明所述钢筋规格为Φ12-25mm；金相组织为铁素体（F）+珠光体（P）+贝氏体（B），铁素体+珠光体≥90%，贝氏体≤10%，晶粒度为8.0-8.5级。

本发明所述钢筋屈服强度430-460MPa、抗拉强度590-615MPa、伸长率27-35%、Agt：13-14%、强屈比1.33-1.38、冷弯反弯性能良好。

本发明还提供了一种NbV复合微合金化HRB400E钢筋的生产工艺，所述生产工艺包括冶炼、连铸、轧制工序；所述冶炼工序，采用顶底复合转炉冶炼，Nb合金化采用0.27-0.30kg/t钢的FeNb60-B、吸收率85%，V合金化采用0.16-0.24kg/t钢的FeV50-A、吸收率90%，终点控制采用高拉碳工艺；所述轧制工序，开轧温度970-1000℃。

本发明所述冶炼工序，采用顶底复合转炉冶炼，转炉冶炼720秒时，转炉底吹系统自动切换成氩气进行底吹搅拌，单块砖底吹流量为40m³/h，根据转炉的公称容量，底吹透气砖为4、6、8块。必须采取必要的钢包底吹氩气均匀钢水温度和成份，去除夹杂物工艺。