[发明专利]一种稀土元素微合金化高强钢筋及其生产工艺

说明书

本发明公开了一种稀土元素微合金化高强钢筋及其生产工艺，化学成份按质量百分比为：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％，Al 0.04‑0.045％，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，该含稀土元素的高强度钢筋不仅强度高，使用寿命长；且热处理工艺简单，工作效率高；同时延伸率更高、冲击性能更好，具有良好的应用前景。

技术领域

本发明属于建筑结构用钢技术领域，具体涉及一种稀土元素微合金化高强钢筋及其生产工艺。

背景技术

作为主要建筑结构材料的钢筋，在钢材生产和消费总量中，占有很大比重；随着建筑工业对钢筋性能的要求越来越高，钢筋的强度性能问题日益凸显，建筑结构的安全性问题引起了普遍关注，而提高建筑安全性的关键是提高钢筋的强度和综合性能。在国家大力提倡节能减排、绿色环保的背景下，作为资源消耗大户的钢铁业,企业在保证产品质量的同时合理控制生产成本显得相当重要。

目前国内生产钢筋的工艺，一般是通过加入大量微量合金元素，比如利用V元素在钢中形成和析出的碳氮化物，起到沉淀析出强化和细化晶粒的作用，从而进一步提高钢的强度；但是传统的V铁水在炼钢过程中，铁水中原有的V合金元素会被氧化烧损，不能再利用；此外，生产过程中稀土钢与耐火材料反应，导致水口结瘤，影响生产顺行，甚至导致严重的生产事故等；不但增加了稀土合金的使用量，提高了生产成本，而且恶化了钢材的使用性能，从而限制了稀土在钢铁中使用；

因此，如何控制稀土元素在钢筋制备过程中能持续稳定的发挥作用，提高钢铁的强度，是钢材批量生产过程中亟待解决的关键问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的技术缺陷，提供一种稀土元素微合金化高强钢筋及其生产工艺。

为了实现以上目的，本发明提供一种稀土元素微合金化高强钢筋，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％，Al 0.04-0.045％，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％，

优选的，所述0.8％≤(Mn+V+Mo)≤2％。

本发明还提供一种稀土元素微合金化高强钢筋的生产工艺，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0.6～0.8 MPa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)粗轧：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；