[发明专利]一种700Mpa级以上热轧带肋高强钢筋用钢及其生产方法

说明书

本发明公开了一种700Mpa级以上热轧带肋高强钢筋用钢及其生产方法，属于热轧带肋钢筋技术领域；热轧带肋高强钢筋用钢其化学成份组成及质量百分比含量为：C：0.20～0.50％，Si：0.80～1.20％，Mn：1.00～1.50％，V：0.10～0.25％，N：0.015～0.025％，Cr：0.40～1.00％，P：≤0.025％，S：≤0.010％，其余为Fe和不可避免的杂质元素；采用微合金化设计、转炉(或电弧炉)炼钢、棒材低温控温轧制工艺，在钢企现有工艺装备、适当增加电机功率10％条件下，能够实现700Mpa级钢筋的大规模工业生产，来满足我国高层、大跨度钢筋混凝土建筑结构的需要。

技术领域

本发明属于热轧带肋钢筋技术领域，更具体地说，涉及一种700Mpa级以上热轧带肋高强钢筋用钢及其生产方法。

背景技术

热轧带肋钢筋的俗称是螺纹钢，被广泛用于房屋、桥梁、道路等土建工程建设上。目前国内外热轧带肋钢筋使用情况是，335Mpa级早已被淘汰，国外英、德、澳、法等广泛采用屈服强度500Mpa级高强钢筋，600Mpa级高强钢筋也有了大量应用，并正在积极开发推广700Mpa级高强钢筋。近年来随着我国一系列高强钢筋推广应用政策的出台，高强钢筋用量百分比逐年上升。目前，国内HRB500高强钢筋已大批量生产、使用，600Mpa级高强钢筋国内大型钢企采用微合金化工艺研发成功。由2018年11月1日起开始实施的国标GB1499.2～2018《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》中将热轧钢筋按照三个强度等级，两个牌号系列，共包括HRB400、HRB500、HRB600、HRB400E、HRB500E、以及HRBF400、HRBF500、HRBF400E、HRBF500E九个钢筋牌号。相较于之前的国标GB/T 1499～2007《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》，新增了600Mpa强度级别的热轧带肋钢筋。随着我国高层、大跨度建筑的不断涌现，以及国家节能减排、建筑钢材轻量化政策的要求，可以预测700Mpa级高强度钢筋将是市场需求的方向发展。

相对于结构钢等其他钢种复杂的处理工序，出于成本考虑以及建筑钢除了主要的强度性能，对于其他性能要求不高，建筑钢需要尽可能的减少处理工序以及相关投入，来获取足够的性能要求以及较低的成本。中国专利申请号为：201610867389.9，申请日为：2016.09.29的“一种630Mpa级高强热轧钢筋用钢及其制备方法”，其按重量百分比组成含有：0.22～0.28％C，0.40～0.80％Si，1.40～1.60％Mn，≤0.035％P、≤0.035％S，0.02～0.04％Nb，0.05～0.07％V，0.20～0.40％Cr，0.008～0.012％N，其余为Fe和不可避免的杂质元素。加工方法包括如下步骤：采用上述配比和组分，在转炉、电弧炉或其它冶炼炉中冶炼；炉外钢包吹氩精炼；140或150小方坯连铸；棒材轧机上采用热机轧制工艺轧制；冷却。其采用V、Nb组合的微合金化方式，采用控轧控冷工艺，生产的630Mpa级钢筋性能稳定，综合力学性能较好。其缺点在于：生产的钢筋强度级别只能达到630Mpa级别，不能达到本申请要求的强度级别，且加入了合金元素Nb，增加了成本的投入，不利于成本的降低。

中国专利申请号为：201410795809.8，申请日为：2014.12.18的“一种600Mpa级高强钢筋用钢及其热机轧制方法”，其按重量百分比组分包括：0.20～0.26％C，0.40～0.60％Si，1.40～1.60％Mn，≤0.040％P、≤0.040％S，0.03～0.05Nb，0.03～0.05％V，0.15～0.45％Cr，0.008～0.012％N，其余为Fe和不可避免的杂质元素。轧制方法包括如下步骤：(1)按照配比和组分进行冶炼；(2)精炼；(3)小方坯连铸；(4)TMCP工艺轧制；(5)冷却。本发明结合现有工艺装备条件，在现有工艺装备条件下设计了资源节约型的成分范围，并通过热机轧制工艺(TMCP)在不降低塑性的前提下使强度级别达到600Mpa，来满足高层、大跨度建筑结构的需要；其缺点在于：(1)屈服强度级别为600Mpa，远低于本申请要求的强度级别；(2)没有充分发挥廉价N元素对钢筋强度性能的贡献，合金成本较高，不利于节约合金资源。