[发明专利]一种高强度抗震钢筋的低碳消耗制备方法

说明书

本发明公开了一种高强度抗震钢筋的低碳消耗制备方法，成分组成为C：0.20～0.24wt%，Si：0.55～0.70wt%，Mn：1.35～1.50wt%，P：≤0.035wt%，S：≤0.030wt%，V：0.85～0.95wt%，Ti：0.015～0.030wt%，N：0.0080～0.010wt%，余量为铁和不可避免的杂质；首先对铁水进行脱硫预处理，成分为：C含量4.2～4.8wt%，Si含量0.50～0.70wt%，Mn含量0.40～0.60wt%，P含量0.050～0.090wt%，S含量≤0.005wt%，其余还有微量的钒；转炉出钢前，铁水包调到钢包位，在空钢包内预先加入约5000‑5300kg铁水；转炉冶炼，转炉出钢控制、电石脱氧、钒氮合金强化，把萤石、活性石灰按1:3的质量比进行混合，转炉出钢结束钢包底吹氩搅拌3分钟后投入钛铁。通过转炉出钢过程碳含量的控制，有利于降碳、降低硅锰合金消耗和脱氧剂铝的使用量。

技术领域

本发明提供一种高强度抗震钢筋的低碳消耗制备方法，属于钢铁冶金领域。

背景技术

为了提高钢的强度和韧性，在钢中添加的微合金元素主要有钒、铌、 钛等，通过其形成的碳、氮化合物进行析出强化和沉淀强化，可大幅度提高钢的强度，并获得良好的塑韧性。在高强度螺纹钢生产中，主要采用钒强化和钒氮强化，主要原因是与钛相比，钒与氧的亲和力小，回收率高。与铌相比，氮化钒的析出强化效果比较稳定，对温度的敏感性不强，钢坯加热温度、轧制的开轧和精轧温度、冷却速率的控制范围较宽，利于大批量稳定轧制；但是钢中氮含量的控制精度要求高，氮含量较低，钒的强化效果不显著，氮含量过高，钢材的韧塑性降低，反映在拉伸性能钢材的断后伸长率降低。

文献检索结果：

(1) 专利申请号CN2013103888388，公开了一种“HRB500钢筋及其制备方法”，成分组成为：C：0.10～0.18wt%，Si：0.20～0.80wt%，Mn：1.20～1.60wt%，P：≤0.040wt%，S：≤0.040wt%，B：0.001～0.005wt%。其生产流程为转炉冶炼、脱氧、吹氩、连铸、轧制。权利要求书要求的主要创新点是成分设计，方坯连铸、方坯的加热温度及轧制工艺控制参数。钢坯加热温度1150～1250℃保温100-120分钟，在压缩比64～165范围内，采用8～12℃/s的冷却速率冷却到600～680℃。轧制了直径16-40mm的螺纹钢，抗拉强度680～760MPa，屈服强度520～580MPa，断后延伸率大于21%。

(2) 专利申请号CN2005100468239，公开了一种“高强度带肋钢筋轧后超快速冷却生产工艺”，其特点是以大于700℃/s的冷速在1s内将钢筋温度终冷至480～720℃，使钢材的奥氏体组织迅速转变为晶粒度11～12级的铁素体和珠光体组织，在提高钢材拉伸性能的同时，可大幅度降低合金成本。

(3) 专利申请号2014101408484, 公开了一种“HRB500级热轧带肋抗震钢筋”，采用的生产工艺为转炉冶炼、LF精炼、连铸、棒材连轧机轧制。成分组成为： C：0.17～0.25wt%、Si：0.40～0.80wt%、Mn：1.20～1. 60wt%、P：≤0.045wt%、S：≤0.045wt%、V：0.028～0.045wt%、Al：0.020～0.040wt%、N：0.0080～0.0110wt%。转炉出钢加入了锰硅氮合金进行强化，经16道次轧制后快速冷却到650℃，然后进行空冷。生产了直径18～25的热轧带肋钢筋，抗拉强度678～700MPa，屈服强度531～597MPa，断后延伸率大于19-25%。性能满足HRB500钢筋的要求。