[发明专利]500MPa级含V微合金高强屈比抗震钢筋盘条及其生产方法

说明书

本发明属于钢铁冶金和轧钢领域，具体涉及一种500MPa级含V微合金高强屈比抗震钢筋盘条及其生产方法。本发明解决的技术问题是现有500MPa级含钒、氮合金抗震钢筋强屈比较低。本发明提供500MPa级含V微合金高强屈比抗震钢筋棒材的组成成分为C：0.20～0.25％、Si：0.35～0.65％、Mn：1.20～1.60％、V：0.070～0.170％、N：0.0100～0.0120％。制备方法的关键在于出钢过程中加入VN16、FeV控制钢液N、V含量在一定范围，同时配合后续的轧制工艺。本发明提供的钢筋棒材的下屈服强度富余量较大，强屈比达到1.45以上，抗震性能优异。

技术领域

本发明属于钢铁冶金和轧钢领域，具体涉及一种500MPa级含V微合金高强屈比抗震钢筋盘条及其生产方法。

背景技术

微合金钢主要是指在钢中添加很少量或微量的某种或某几种元素就能明显提高性能的钢，特别是提高钢的强度指标。现有技术条件下微合金钢主要通过添加很少量或微量钒、铌和钛来制备。微合金化的作用机制是：作为微量元素的钒、铌和钛加入钢液后，与钢液中的碳和氮结合，形成碳、氮的化合物质点，即V(C、N)，Nb(C、N)和Ti(C、N)质点，这些质点具有一定的沉淀强化和晶粒细化的作用，可明显的提高钢的强度。由此可见，实际上微合金钢钒、铌和钛的作用均是和氮分不开的。一般情况下采用转炉冶炼钢，残留氮含量在0.0030％～0.0065％范围内，采用电炉冶炼钢，残留氮含量在0.0050％～0.0085％范围内。如要充分发挥钒、铌和钛的强化作用，是必须要额外加入氮元素才能实现的。

由于我国地震等灾害频发，特别是5.12汶川地震后，建筑行业用钢筋的抗震性能指标得到广泛关注，高强度、高强屈比的抗震钢筋将逐渐成为主流。目前，微合金化钢筋的主流措施是添加钒氮合金。专利文献CN101693978A公开了500MPa级的大规格热轧带肋钢筋用钢及其冶炼方法，化学成分重量百分比为：C0.17％-0.25％、Si0.40％-0.80％、Mn1.40％-1.60％、P≤0.045％、S≤0.045％、V0.06％-0.10％、N0.012％-0.033％，且V/N比3.0-5.0，其余为Fe和杂质元素，其中添加了大量的N元素，虽然发挥了钒的强化效果，但是生产的500MPa钢筋的强屈比≤1.30，无法达到既能保证钢筋较高屈服强度的强度指标，又能具备较高强屈比的抗震性能指标。

发明内容

本发明解决的技术问题是500MPa级微合金钢筋抗震能不佳，无法既能保证钢筋较高屈服强度的强度指标，又能具备较高强屈比的抗震性能指标。

本发明提供500MPa级含V微合金高强屈比抗震钢筋盘条，化学成分为：按重量百分比计，C：0.20％～0.25％、Si：0.35％～0.65％、Mn：1.20％～1.60％、P≤0.035％、S≤0.035％、V：0.070％～0.170％、N：0.0100％～0.0120％，其余为Fe和不可避免的杂质。

其中，钢筋盘条规格为

其中，钢筋盘条下屈服强度≥540MPa，抗拉强度≥760MPa，断后伸长率≥20％，最大力总延伸率≥12％，强屈比≥1.40，显微组织为铁素体和珠光体。

本发明还提供500MPa级含V微合金高强屈比抗震钢筋盘条的生产方法，包括依次进行的以下步骤：电炉或转炉冶炼、LF精炼、小方坯连铸、钢坯加热、高速线材轧机进行轧制成材、冷却制成圆棒盘条或螺纹盘条。在电炉或转炉冶炼出钢过程中，加入钒氮合金、FeV调整N和V的含量，所述盘条化学成分按重量百分比计，C：0.20％～0.25％、Si：0.35％～0.65％、Mn：1.20％～1.60％、P≤0.035％、S≤0.035％、V：0.070％～0.170％、N：0.0100％～0.0120％，其余为Fe和不可避免的杂质。