[发明专利]一种低铌HRB400E盘螺及其生产方法

说明书

本发明提供了一种低铌HRB400E盘螺及其生产方法，属于钢铁冶炼技术领域，所述低铌HRB400E盘螺，其化学成分按质量百分比包括：C：0.21～0.24％、Si：0.35～0.50％、Mn：1.20～1.35％、P≤0.045％、S≤0.045％、Nb：0.006～0.019％，其余为Fe和其他杂质；并通过出钢时加入脱氧剂，出钢1/4时加入增碳剂、铌铁合金，其中铌铁的加入量≤30kg，出钢3/4时全部合金加完，连铸结晶器保护渣采用高拉速低熔点保护渣，结晶器配水165m³/h，二冷段水量40m³/h；铸坯拉速为3.8～4.1m/min，开轧温度1020～1050℃，吐丝温度920℃～980℃，最后得到成品。本发明充分利用铌对钢材力学性能非线性关系的特点，在铌成份设计上较低，达到最大限度地利用铌特性，提高铌的强化作用，替代钒氮合金，并尽量降低铌的含量，降低合金成本。

技术领域

本发明涉及钢铁冶炼技术领域，具体是指一种HRB400E盘螺及其生产方法。

背景技术

现有技术生产HRB400E盘螺采用铌铁或钒氮，在成份设计上用量比较高，但效果却没有因此而有明显的改善。

采用铌铁生产6mm、8mm、10mm规格HRB400E盘螺，成份设计一般为：Nb0.025-0.032％，C0.21-0.25％，Si0.35％-0.50％，Mn1.20-1.35％，P≤0.045％、S≤0.045％，出钢量115吨，铌铁加入量50kg。轧钢控冷工艺：加热炉温度1050-1100℃，吐丝后得到的钢材，经力学性能测试后，符合国标要求。下表1是出钢量115吨，铌铁加入量为50kg，经传统生产方法制备得到的HRB400E盘螺的力学性能测试结果。

表1：传统HRB400E盘螺力学性能测试结果

从生产数据可知：铌成份控制较高，力学性能和抗震指标基本符合要求，但由于铌含量较高，连铸钢坯容易出现脱方和漏钢现象，并且低倍组织中部和角部裂纹较严重。在连铸拉速高达3.8-4.1m/min，采用全铌替代钒生产HRB400E盘螺时，由于铌含量高，无法保证铸坯质量要求，这样难以批量快速组织生产。

含铌连铸钢坯得的温度降到1050℃时,含铌钢的断面收缩率开始下降,在830℃时,断面收缩率最低。当温度降到830℃以下时,断面收缩率也再次上升,临界温度范围在750～950℃。因此，含铌钢比含钒钢连铸钢坯热塑性差，故含铌钢比含钒容易产生铸坯裂纹和脱方。

另外，铌对屈服强度的贡献，不是随着铌含量的增加而呈线性增加，而是增幅越来越少，而非线性关系。只有找到铌含量对屈服强度强度贡献线性拐点，利用这个拐点进行成份设计，同时对生产步骤进行优化，才能达到最大限度地利用铌特性提高铌的强化作用，保证钢坯质量，并有效降低合金成本。

发明内容

针对背景技术中存在的缺陷和不足，本发明提供了一种低铌HRB400E盘螺的生产方法，该生产方法能够充分利用铌对钢材力学性能非线性关系的特点，在铌成份的含量上设计得比较低，从而最大限度地利用铌特性，提高铌的强化作用，保证钢坯质量，准确控制合金的加入量，降低合金成本。

本发明的目的之二是提供一种低铌HRB400E盘螺，该盘螺的成分设计更加科学合理，能在充分利用铌对钢材力学性能贡献的情况下，尽量降低铌的含量，从而达到有效降低合金成本的作用。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种低铌HRB400E盘螺的生产方法，包括转炉冶炼、连铸、加热、轧制和冷床冷却工序，具体控制条件包括：

(1)出钢时加入脱氧剂，出钢1/4时加入增碳剂、铌铁合金，然后再加入硅铁、硅锰合金，出钢3/4时全部合金加完；