[发明专利]一种贝氏体型700MPa级热轧高强盘螺及其生产方法

说明书

本发明提供了一种贝氏体型700MPa级热轧高强盘螺及其生产方法。其所述的盘螺化学成分按重量百分比计：C 0.12～0.22％，Si+Mn 1.0～2.0％，Ni+Cr0.40～0.80％，V 0.01～0.08％，N 100～300ppm，P≤0.02％，S≤0.02％；可选成分：Nb 0.01～0.03％，Mo 0.01～0.05％，Cu 0.01～0.10％，中的任意一种或两种以上组合：其余为Fe和不可避免的杂质。热轧高强盘螺生产方法包括转炉/电炉冶炼、LF炉精炼、小方坯连铸、高线轧机控轧和斯太尔摩线控冷。采用上述成分和工艺生产的盘螺显微组织为铁素体+贝氏体，下屈服强度≥700MPa。

技术领域

本发明属于钢铁冶金和轧钢领域，具体涉及一种贝氏体型700MPa级热轧高强盘螺及其生产方法。

背景技术

螺纹钢筋作为现代建筑结构中钢筋混凝土的主体组成部分，起到支撑和承载作用。随着近年来国家各类基建项目的不断发展升级，可预见的，高强度、多功能、高经济型螺纹钢筋将逐渐占据市场。与普通钢筋相比，高强螺纹钢筋具有强度高、安全性能好等优点，一方面可减少钢材使用量，节能减排且绿色环保；另一方面可降低梁柱体积，扩大空间，提高建筑使用效能。因此研究开发高强度级别螺纹钢筋现实意义重大，经济和社会效益显著。

目前国内已成熟生产的热轧钢筋产品为HRB600，并且大部分为中大规格直条螺纹，小规格盘螺由于其同圈存在性能均匀性差异，控制难度相对较大，国内仅少量钢厂可批量供货。而700MPa级别的热轧螺纹钢筋仅存在于实验室试制，各大钢厂鲜有成功批量生产供货的报道，其中的小规格盘螺生产工艺更是在探索开发过程中。

发明内容

本发明旨在提供一种贝氏体型700MPa级热轧高强盘螺及其生产方法，通过合理的微合金化成分设计，采用连续高线轧机控轧和斯太尔摩线控冷相结合的工艺，制得的热轧盘螺组织为铁素体+贝氏体，下屈服强度≥700MPa，抗拉强度≥850MPa，断后伸长率≥15％，最大力总伸长率≥9％，强屈比≥1.20。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种贝氏体型700MPa级热轧高强盘螺的生产方法，所述盘螺的化学组成按重量百分比计：C 0.12～0.22％，Si+Mn 1.0～2.0％，Ni+Cr 0.40～0.80％，V 0.01～0.08％，N100～300ppm，P≤0.02％，S≤0.02％；可选成分：Nb 0.01～0.03％，Mo 0.01～0.05％，Cu0.01～0.10％，中的任意一种或两种以上组合：其余为Fe和不可避免的杂质；所述生产方法包括以下步骤，依次进行转炉/电炉冶炼工序，LF炉精炼工序，小方坯连铸工序，加热炉加热工序，高线轧制工序和斯太尔摩线控冷工序，其中：

(1)所述加热炉加热过程采用步进梁式加热炉加热，均热段温度1050-1150℃，加热总时间60-90min；

(2)所述高线轧制工序中，采用连续高线轧机控轧，开轧温度950-1050℃，精轧入口温度900-1000℃，精轧出口温度880-950℃，吐丝温度800-880℃，终轧速度≤60m/s。

(3)盘螺冷却过程采用斯太尔摩线分段控冷，辊道结束进入集卷前盘螺温度控制≤250℃。

优选的，所述盘螺的化学组成中Si和Mn还需满足Mn＝(2-5)×Si，Cr和Ni还需满足Cr＝(1-3)×Ni。

优选的，所述盘螺碳当量Ceq≤0.52，其中Ceq＝C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Cu+Ni)/15。

优选的，所述小方坯连铸工序中获得横截面尺寸为140mm×140mm或150mm×150mm的小方坯。