[发明专利]一种Nb-Ti-N微合金化热轧带肋钢筋及其生产方法

说明书

本发明公开了一种Nb‑Ti‑N微合金化热轧带肋钢筋及其生产方法，所述Nb‑Ti‑N微合金化热轧带肋钢筋包括如下重量百分比的化学成分：C0.22～0.25％，Si0.40～0.60％，Mn1.25～1.35％，Nb0.012～0.018％，Ti0.005～0.015％，N0.0060～0.0090％，P≤0.045％，S≤0.045％和不可避免的杂质；在生产工艺中，转炉出钢进行底吹氮气，增加钢液N与Nb化合形成NbN，并控制轧制过程的工艺参数使晶界析出起到析出强化的作用，提高强度，确保力学性能合格；并提高连铸过程矫直温度在1000℃以上，避开第三脆性区引起的铸坯表面裂纹，根据本发明的方法得到的Nb‑Ti‑N微合金化热轧带肋钢筋的各项性能均能满足GB1499.2‑2018的要求。

技术领域

本发明属于钢筋制备技术领域，具体涉及一种Nb-Ti-N微合金化热轧带肋钢筋及其生产方法。

背景技术

400MPa级HRB400热轧带肋钢筋是工程建筑混凝土结构中的重要材料。自2005年以来，HRB400钢筋市场需求量不断增加，使HRB400钢筋的生产规模迅速扩大，产量大幅度增加，由于在生产HRB400钢筋中采用V微合金化技术，造成钒氮价格大幅度上升。因钒氮价格的提高，企业生产HRB400钢筋的成本增加，利润下降。

为降低冶炼的合金成本，国内钢厂着手开展铌代钒技术生产。而铌微合金化生产HRB400，在连铸生产中的应力作用易造成铸坯表面横裂纹等缺陷，造成钢筋表面翘皮、折叠等缺陷。且采用单独的钒、铌或钒铌复合微合金化技术生产400MPa级钢筋都一定程度上增加了生产成本，严重影响企业利润。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种Nb-Ti-N微合金化热轧带肋钢筋及其生产方法。本发明以Nb-Ti-N微合金化的成分设计工艺，降低了螺纹钢的生产成本，在生产工艺中，转炉出钢进行底吹氮气，增加钢液N与Nb化合形成NbN，并控制轧制过程的工艺参数使晶界析出起到析出强化的作用，提高强度，确保力学性能合格；并提高连铸过程矫直温度在1000℃以上，避开第三脆性区引起的铸坯表面裂纹。根据本发明的方法得到的Nb-Ti-N微合金化热轧带肋钢筋的各项性能均能满足GB/T1499.2-2018的要求。

本发明采取的技术方案为：

一种Nb-Ti-N微合金化热轧带肋钢筋，所述Nb-Ti-N微合金化热轧带肋钢筋包括如下重量百分比的化学成分：C0.22～0.25％，Si0.40～0.60％，Mn1.25～1.35％，Nb0.012～0.018％，Ti0.005～0.015％，N0.0060～0.0090％，P≤0.045％，S≤0.045％和不可避免的杂质。

进一步地，所述Nb-Ti-N微合金化热轧带肋钢筋优选为包括如下重量百分比的化学成分：C0.23～0.25％，Si0.46～0.48％，Mn1.29～1.31％，Nb0.013～0.015％，Ti0.007～0.010％，N0.0070～0.0082％，P≤0.035％，S≤0.025％和不可避免的杂质。

本发明提供的所述Nb-Ti-N微合金化热轧带肋钢筋的各组分及作用机理如下：

C起到固溶强化作用，除能够提高钢材强度的同时，还能够提高强屈比，但是含量过高影响焊接性能，降低塑性，因此本发明中，C元素的含量为0.22～0.25％，优选为0.23～0.25％。

Si起固溶强化作用，能够提高钢材强度，但是含量过高会降低钢材韧性和塑性，因此本发明中，Si元素含量为0.40～0.60％，优选为0.46～0.48％。

Mn起到固溶强化作用，显著提高钢材强度及淬透性，提高珠光体含量，提高强屈比，但提高Mn元素会造成生产成本的增加，同时促进晶粒粗大；因此本发明中，Mn元素含量为1.45～1.55％，优选为1.29～1.31％。