[发明专利]一种650MPa级高强防爆耐火钢筋用钢及其热机轧制工艺

说明书

本发明涉及混凝土用热轧带肋钢筋技术领域，且公开了一种650MPa级高强防爆耐火钢筋用钢及其热机轧制工艺，包括以下重量百分比的原料：0.20～0.30％C、0.40～0.80％Si、1.20～1.60％Mn、0.02～0.05％Nb、0.05～0.15％V、0.15～0.75％Cr、0.20～0.60％Mo、0.04～0.06％Ti、≤0.030％P、≤0.030％S和0.02～0.04％Fe。该650MPa级高强防爆耐火钢筋用钢及其热机轧制工艺，可使组织细化，改善低温韧性，获得良好的机械性能，提高疲劳强度，具有较好的表面质量，综合利用微合金元素的固溶、析出、细晶强化及TMCP的细晶强化等钢铁材料综合强化手段，实现在保持材料塑性的前提下，生产出综合性能优良的650MPa级钢筋，其屈服强度≥650MPa，抗拉强度≥800MPa，断后伸长率≥14％，最大力下总伸长率≥7.5％。

技术领域

本发明涉及混凝土用热轧带肋钢筋技术领域，具体为一种650MPa级高强防爆耐火钢筋用钢及其热机轧制工艺。

背景技术

爆炸常伴随冲击波、高压、高温以及爆炸碎片的冲击等现象，具有极大的破坏作用，给人民群众的生命和财产带来损失，一、爆炸瞬间产生的冲击波会从释放点呈辐射状并以超音速扩散，作用到人或物体上会产生巨大的杀伤力和破坏力，超压值越大，其杀伤力和破坏力越大，但随着强度的降低，其传播速度也逐渐下降；二、爆炸将产生高温，会点燃易燃物，加大爆炸的破坏作用；三、爆炸碎片的冲击会在相当大的范围内造成危害，碎片越薄，飞行速度越快，危害越大；四、爆炸还会造成建筑物的整体结构或大部分结构连续倒塌，给灾后的重建带来困难。

随着偶发爆炸和人为恐怖爆炸事件的不断增多，弹药库、车库、飞机库、油库、器材库、拆弹所、战地医院和检查站等军用工事，各类易燃易爆的石油化工等场所、政府大楼以及大型公共建筑物等的防爆安全问题越来越重要，世界范围内对防爆墙的研究越来越重视。

钢筋混凝土防爆墙由于抗爆强度高、耐火、耐爆炸碎片冲击及便于施工，所以研究和应用比较普遍，对于抗爆建筑物来说，钢筋混凝土是一种优良的建筑材料，它的质量提供的惯性有利于抵抗瞬间冲击波荷载，并且钢筋混凝土建筑物具有连续性和一定的侧向强度，钢筋混凝土除了固有的结构强度外，在预防伴随着爆炸而出现的火灾和飞散的破片方面，也是有效的。

中国专利申请号201410225075.X的专利文献公开了“一种高性能仿生防爆墙”，件由FRP防护层和高性能墙体组成，FRP防护层包括鱼鳞状FRP层、橡胶层和聚氨酯泡沫塑料层，高性能墙体为超高性能钢筋混凝土墙或预应力砌块砌体剪力墙具有轻质高强和快速构筑的特点，并且能有效抗击爆破冲击波，避免普通防爆墙容易存在的墙体破裂甚至碎片飞溅的问题，但采用的是普通钢筋，没有涉及钢筋材料对防爆墙整体性能的作用，因此，本发明根据钢筋混凝土防爆墙对钢筋材料的要求，并结合钢厂现有工艺装备条件，设计了650MPa级高强防爆耐火钢筋用钢的成分范围，并通过热机轧制工艺(TMCP)，生产出性能满足钢筋混凝土防爆墙要求的钢筋材料。

发明内容

(一)解决的技术问题

本发明目的在于通过成分设计，并结合热机轧制工艺(TMCP)生产出650MPa级高强防爆耐火钢筋，其屈服强度≥650MPa，抗拉强度≥800MPa，断后伸长率≥14％，最大力下总伸长率≥7.5％，所要解决的关键技术是提供一种650MPa级高强防爆耐火钢筋的TMCP热机轧制工艺，以实现经济型生产。

(二)技术方案

为实现上述能有效提高钢筋用钢的防爆耐火性能的目的，本发明提供如下技术方案：一种650MPa级高强防爆耐火钢筋用钢，包括以下重量百分比的原料：0.20～0.30％C、0.40～0.80％Si、1.20～1.60％Mn、0.02～0.05％Nb、0.05～0.15％V、0.15～0.75％Cr、0.20～0.60％Mo、0.04～0.06％Ti、≤0.030％P、≤0.030％S和0.02～0.04％Fe。