[发明专利]一种超高强钢筋及其生产方法

说明书

本发明公开了一种超高强钢筋及其生产方法，所述超高强钢筋的化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.21～0.31%，Si：0.50～0.80%，Mn：1.40～1.60%，V：0.06～0.27%，Nb：0.01～0.20%，N：0.010～0.017%，Als：0.02～0.10%，余量为Fe和不可避免的杂质；所述生产方法包括钢坯加热、钢坯轧制和轧后保温工序。本发明超高强钢筋成分设计采用较低含量的贵重合金元素，轧制后的钢筋降温时采用加盖保温罩，减缓温降速度，以利于V（C/N）的充分析出，得到的产品具有力学性能好、贵重合金元素含量少的优点。

技术领域

本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种超高强钢筋及其生产方法。

背景技术

相比于普通钢筋，高强钢筋可以节约大量钢材，进而减轻建筑及装备的重量。建筑物重量的减轻，有利于建筑物承压部位寿命的提高和建造更复杂庞大建筑。另外，随着对节能减排的要求越来越高，高强高性能钢筋目前已备受关注。

传统钢筋强度的增加，一般采用增碳的方式实现。但是，为了确保钢筋的使用性能，尤其是焊接性能，国家标准对钢筋的碳当量有一定的要求。随着钢筋强度的增加，当钢筋屈服强度超过500MPa后，继续靠简单的增碳已难以实现，必须依靠添加其它合金元素来实现，这势必增加了生产成本。例如，沙钢研究院开发的一种超螺纹钢及其生产方法的化学成分为，C：0.21～0.32%，Si：0.40～0.80%，Mn：1.20～1.60%，V：0.18～0.24%，Nb：0.02～0.06%，Ni：0.02～0.10%，N：170～350ppm；可选成分为Ti：0.001～0.02%，Mo：0.01～0.05%，Cu：0.02～0.10%，余量为Fe和不可避免的杂质。可知，其成分中含有较高的V、Ni、Mo贵金属元素。以目前的市场价格，单V元素一项，吨钢成本就相差很多。因此，开发低成本钢筋具有重要的意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种超高强钢筋及其生产方法。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种超高强钢筋，所述超高强钢筋的化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.21～0.31%，Si：0.50～0.80%，Mn：1.40～1.60%，V：0.06～0.27%，Nb：0.01～0.20%，N：0.010～0.017%，Als：0.02～0.10%，余量为Fe和不可避免的杂质。

本发明所述超高强钢筋的直径≤φ50mm。

本发明所述超高强钢筋的抗拉强度≥850MPa，屈服强度≥700MPa，断后延伸率≥15%，最大力伸长率≥9%。

本发明还提供了一种超高强钢筋的生产方法，所述生产方法包括钢坯加热、钢坯轧制和轧后保温工序；所述轧后保温工序，轧后上冷床空冷，当温度降低至660～680℃时加盖保温罩，保温时间≥10min，温降速率≤25℃/min。

本发明所述钢坯加热工序，加热温度为1060～1190℃。

本发明所述钢坯轧制工序，开轧温度为1020～1130℃，终轧温度≥930℃，轧制压缩比≥6。

本发明超高强钢筋各组分元素的作用及设计思路：

本发明超高强钢筋各组分元素的作用如下：

C主要是起到固溶强化作用，也是提高钢材强度的主要元素之一，而且属于廉价元素，但是C含量过高会恶化塑性指标。

Si主要起到固溶强化作用，提高钢材强度，增加弹性极限，同时是一种脱氧剂，减少氧化类夹杂物，但是Si含量过高可影响塑性。

Mn主要起到延缓相变时间和降低相变温度的作用，使基体组织获得较细小的珠光体。

V是非常好的强化元素，生成的V（C/N）可以起到沉淀强化的作用。