[发明专利]一种稀土元素微合金化高强钢筋及其生产工艺

权利要求书

1.一种稀土元素微合金化高强钢筋，其特征在于，由下列重量百分比的成分组成：

C：0.1～0.15％，Si：0.5～0.55％，V：0.5～0.9％，Cr：0.85～0.95％，Ni 0.2-0.3％，Al0.04-0.045％，N：0.03～0.05％，Mo：0.25～0.35％，Mn：0.9～1.1％，Zr：1.0～1.2％,Ta：0.01-0.05％，S≤0.005％，B：0.004～0.005％，P≤0.0015％，稀土元素为0.6～1％，余量是Fe和不可避免的杂质；所述稀土元素为Ce、La、Y、Sc和Nd；其中，0.05≤(Ce+La)≤0.3％，0.3％≤(Y+Sc+Nd)≤0.5％。

2.根据权利要求1所述的一种稀土元素微合金化高强钢筋的生产工艺，其特征在于，所述0.8％≤(Mn+V+Mo)≤2％。

3.根据权利要求1～2任一所述的稀土元素微合金化高强钢筋的生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：

(1)按照各化学成分重量称取组分，混合物料，经过冶炼，冶炼成粗钢液，然后在出钢过程中进行脱氧和合金化；出钢后的钢液送入精炼炉进行精炼和成分微调；所述粗钢液按重量计含C≤0.15％、S≤0.005％，P≤0.0015％、N≤60ppm、O≤50ppm；其中，出钢进行过程中加入Si、Mn合金元素进行脱氧，并加入碳粉和造渣剂；同时，出钢过程中采用保护气体以0.6～0.8MPa的压力搅拌钢液；

(2)连铸的步骤，钢水在保护浇注的条件下通过连铸机浇注成连铸坯；

(3)将步骤(2)得到的连铸坯转移至热压炉进行热轧；预热段750～800℃，加热温度1180～1280℃，保温60～120min；空冷至950～1050℃进行轧制，轧制的终轧温度为860～880℃，热轧后开启高压水除磷；粗轧之前开启高压水除磷；在速度为0.8～1.1m/s的轧制条件下粗轧3～6个道次，并控制压下率；

(4)精轧：精轧前配有穿水冷却装置，控制进KOCKS的温度，采用KOCKS三辊减定径机组轧制，盘卷冷却，卷取后采用缓慢冷却的方式进行冷却；

(5)精轧过后的钢筋进行预水冷，冷却表面温度至一定温度，使得在表面的奥氏体短时间内会发生相变；其余部分快速返红至950℃以上，仍保持奥氏体组织；在之后的空冷过程中，首先析出V的析出物，钉扎住奥氏体晶界，阻止晶粒长大，之后到达相变点，从表层到芯部先后进行了奥氏体向铁素体和珠光体的转变，实现钢筋强度及其断裂韧性的提高，最后收集打捆。

4.根据权利要求3所述的稀土元素微合金化高强钢筋的生产工艺，其特征在于，步骤(1)中，所述的保护气体为氩气。

5.根据权利要求3所述的稀土元素微合金化高强钢筋的生产工艺，其特征在于，步骤(3)中，所述除磷压力为16～18MPa。

6.根据权利要求3所述的稀土元素微合金化高强钢筋的生产工艺，其特征在于，步骤(3)中，所述压下率控制在40％以下。

7.根据权利要求3所述的稀土元素微合金化高强钢筋的生产工艺，其特征在于，步骤(4)中，所述进KOCKS温度为900～920℃；所述的精轧机组的终轧速度为8～10m/s。

8.根据权利要求3所述的稀土元素微合金化高强钢筋的生产工艺，其特征在于，步骤(4)中，所述缓慢冷却是冷却水对成卷进行5-8min的冷却。

9.根据权利要求3所述的稀土元素微合金化高强钢筋的生产工艺，其特征在于，步骤(5)中，所述冷却表面温度至一定温度为500～520℃。