[发明专利]一种螺纹钢筋及其制备方法

说明书

本发明提供了一种螺纹钢筋，所述螺纹钢筋的化学成分为：C为0.22～0.25wt％；Si为0.5～0.75wt％；Mn为1.35～1.55wt％；P为≤0.045wt％；S为≤0.045wt％；其余为Fe和不可避免的杂质。本发明还提供了一种螺纹钢筋的制备方法。本发明具有如下有益效果：工艺操作简单，不改变现有冶炼与轧制设备，降低上冷床温度而提升冷床生产能力，因而可适当增加轧机产量，大幅降低合金成本；实现了低价资源的综合利用，降低了铌、钒等的使用，提升钢铁企业经济效益、降低因开采铌、钒等资源造成的环境压力；可实现螺纹钢筋低成本的生产，大大提升了螺纹钢筋生产水平。

【技术领域】

本发明涉及钢铁冶金技术领域，尤其涉及一种螺纹钢筋及其制备方法。

【背景技术】

螺纹钢筋新标准(GB/T 1499.2-2018)已于2018年11月1日实施，新标准增加了宏观金相组织、微观组织、截面维氏硬度的检验方法。新标准执行后，钢筋轧制后产生回火马氏体组织的余热淬火工艺(强穿水工艺)已被淘汰，若不进行多元合金优化组合(合金强化组合)与控轧控冷工艺优化改进，势必只能通过大幅度的提高钢中硅、锰、钒、铌等元素的含量来满足新标准对组织与性能的要求。近期钒氮合金价格暴涨(目前钒氮合金价格超过60万，每增加0.01％的钒，吨钢成本增加近80元；铌铁合金价格超过40万，每增加0.01％的铌，吨钢成本增加近50元)，硅、锰合金价格也有较大的上涨幅度，这对螺纹钢筋的生产成本带来了沉重的压力。因此，降低钢中的铌、钒等含量，对节约钒、铌资源，提升我国钢铁企业经济效益，降低环境压力具有重要的现实意义。

在直条螺纹钢筋(直径12-32mm)传统生产工艺和设备条件下，提高钢筋强度的一般途径为：1)结合控冷工艺，进行Nb、V、Ti、B等微合金化处理，增加析出强化效果；2)增加C、Si、Mn、Cr等固溶强化元素的含量，提高固溶强化效果；3)进行控制轧制与控制冷却，增加相变强化和细晶强化的效果。

在相关技术中，螺纹钢筋新标准(GB/T 1499.2-2018)执行后，采用轧后余热淬火工艺(强穿水工艺)来增加相变强化和促进细晶强化的方法势必被淘汰。由此在不添加贵重金属铌和钒的基础上，利用相对廉价的合金元素代替贵重合金元素保证析出强化效果，优化组合固溶强化元素增加固溶强化，以及通过轧后控冷和轧后冷却水质条件控制工艺保证细晶强化的效果，在满足新国标性能与组织要求前提下，防止钢筋冷床锈蚀，是本发明工艺关键技术所在，此生产方法将大力提升钢铁企业的经济效益。

【发明内容】

本发明提供一种螺纹钢筋的制备方法，其集合钢水冶炼、铸坯加热、螺纹钢筋轧后控冷、冷却水质控制以及复合强化合金配制与使用的创新工艺，是提升行业技术发展的重要方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种螺纹钢筋，所述螺纹钢筋的化学成分为：C为0.22～0.25wt％；Si为0.5～0.75wt％；Mn为1.35～1.55wt％；P为≤0.045wt％；S为≤0.045wt％；其余为Fe和不可避免的杂质。

本发明还提供了一种螺纹钢筋的制备方法，包括如下步骤：

钢水冶炼完成后，在钢水中加入0.1-0.5kg/吨钢的含铝脱氧剂；

在钢水中加入硅锰合金，并且在加入硅锰合金的过程中加入0.3-0.8kg/吨钢的复合强化合金，所述复合强化合金由氮、钛、硼、硅、锰、碳以及稀土组成；

钢水进入氩站，在大氩气氛围下搅拌3分钟以上，将钢水的成分控制在：C为0.22～0.25wt％；Si为0.5～0.75wt％；Mn为1.35～1.55wt％；P为≤0.045wt％；S为≤0.045wt％；

将钢水浇筑成连铸坯；

对连铸坯加热，加热时间控制在180分钟内，均热温度不超过1200℃；

将加热后的连铸坯轧制成钢筋；