[发明专利]一种600MPa级钒铌钛氮复合强化钢筋及其冶炼方法

说明书

本发明提供了一种600MPa级钒铌钛氮复合强化钢筋及其冶炼方法，采用冶炼工艺进行冶炼，在转炉冶炼出钢过程中，按1.80～1.93kg/t钢的量，加入N含量为16％，V含量为77％，余量为Fe和不可避免的杂质的钒氮合金FeV₇₇N₁₆，以及按0.21～0.37kg/t钢的量，加入Nb含量为63.0～65wt％的铌铁，加入含Ti量为67wt％的钛线，将钢水的Ti/N比控制在3‑3.57之间。本发明通过使用钛铁合金代替部分钒氮合金进行微合金化，使钢中剩余氮被充分利用，以发挥Ti沉淀、析出强化作用，达到降低钒氮合金消耗的目的。

技术领域

本发明涉及钢筋制造工艺技术领域，特别涉及一种600MPa级钒铌钛氮复合强化钢筋及其冶炼方法。

背景技术

2018年以来国内和世界钒的价格暴涨，对采用钒合金化生产热轧钢筋的企业带来严峻挑战，钒的减量化应用非常具有必要性，目前国内外生产600MPa级高强钢筋时使用的钒氮合金(FeV₇₇N₁₆)消耗高、成本高，V的利用率不高。

目前生产HTRB600(E)钢筋使用“钒氮+铌铁”复合微合金化，钢中V含量0.140％-0.150％，氮含量100-200ppm，氮含量低，V(N、C)析出强化作用没有充分发挥，造成钒氮合金消耗高、成本高。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明提供了一种600MPa级钒铌钛氮复合强化钢筋及其冶炼方法，通过使用钛铁合金代替部分钒氮合金进行微合金化，使钢中剩余氮被充分利用，以发挥Ti沉淀、析出强化作用，达到降低钒氮合金消耗的目的。

本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

一种600MPa级钒铌钛氮复合强化钢筋的冶炼方法，采用冶炼工艺进行冶炼，在转炉冶炼出钢过程中，按1.80～1.93kg/t钢的量，加入N含量为16％，V含量为77％，余量为Fe和不可避免的杂质的钒氮合金FeV₇₇N₁₆，以及按0.21～0.37kg/t钢的量，加入Nb含量为63.0～65wt％的铌铁，加入含Ti量为67wt％的钛线，将钢水的Ti/N比控制在3-3.57之间。

一种600MPa级钒铌钛氮复合强化钢筋，其特征在于，利用所述的600MPa级钒铌钛氮复合强化钢筋的冶炼方法生产的钢筋化学成分占比为：

C：0.25-0.28％、Mn：1.40-1.60％、Si：0.65-0.80％、V：0.135-0.155％、P/S≤0.035、N：0.005-0.010％、Nb：0.015-0.025％，Ti：0.015-0.025％，其余为Fe和不可避免的杂质。

进一步，所述600MPa级钒铌钛氮复合强化钢筋的力学性能：抗拉强度≥770MPa，屈服强度≥625MPa，断后伸长率≥15％，最大力总延伸率≥9.0％。

本发明的有益效果在于：

1.本发明所述的600MPa级钒铌钛氮复合强化钢筋的冶炼方法，通过减少钒的加入量，同时添加钛作为补充元素，以保证钢筋强度等级。本技术通过使用钛铁合金替换部分钒氮合金，因Ti/N理想配比值比V/N更低，通过添加少量的Ti，能有效发挥沉淀强化和细晶强化作用，提高钢筋的强屈比和极限强度，最终减少钒的用量，从而节约贵重金属资源，降低生产成本。本技术是在普通钢筋的基础上调整化学成分和轧制工艺，提高了钢筋的综合性能，满足600MPa级高性能钢筋的各项指标要求。