[发明专利]一种400MPa级盘卷钢筋及其制备方法

说明书

本发明公开了一种400MPa级盘卷钢筋及其制备方法，盘卷钢筋的化学成分以质量百分比计包括C：0.22～0.25％，Mn：0.85～1.05％，Si：0.40～0.60％，P≤0.045％，S≤0.045％，N：0.0060～0.0120％，余量为Fe和不可避免的杂质。本发明通过对氮化锰硅合金化、加热及控轧控冷工艺的生产过程的控制，可以将400MPa级盘卷钢筋的Mn从1.00～1.20％降低到0.85～1.05％,吨钢可以减少硅锰合金2‑4Kg，吨钢降本约15元，且其屈服强度仍满足内控≥430MPa的要求。

技术领域

本发明涉及一种钢筋，特别涉及一种400MPa级盘卷钢筋及其制备方法。

背景技术

随着新国标GB/T1499.2的实施，400Mpa级钢筋已经取代HRB335成为建筑钢筋的主体，新国标400MPa级的生产工艺也从原来的单纯靠V元素微合金化强化逐步变为控扎控冷工艺生产。但随着盘卷钢筋市场价格的进一步下降，400MPa级盘卷钢筋的成本相应地也需要进一步下降，但合金含量的降低也造成了钢筋力学性能的下降。

发明内容

发明目的：本发明提供一种低成本、力学性能强的400MPa级盘卷钢筋；本发明另一目的在于提供上述400MPa级盘卷钢筋的制备方法。

技术方案：本发明提供一种400MPa级盘卷钢筋，化学成分以质量百分比计包括C：0.22～0.25％，Mn：0.85～1.05％，Si：0.40～0.60％，P≤0.045％，S≤0.045％，N：0.0060～0.0120％，余量为Fe和不可避免的杂质。

本发明研究发现，氮元素可以强化钢筋的性能，在炼钢过程中，添加低成本的氮化锰硅合金，其在钢中可起到增氮作用，可使得盘卷钢筋屈服强度仍然完全满足内控≥430MPa的要求。

本发明还提供一种400MPa级盘卷钢筋制备方法，包括以下步骤：

(1)冶炼工序：出钢过程中加入30～80Kg氮化锰硅合金；

(2)加热工序：预热段炉温为500℃～900℃，加热一段炉温为750℃～950℃、加热二段炉温为850℃～1100℃、均热段炉温为950℃～1080℃；

(3)轧制工序：开轧温度为870℃～930℃、精轧温度为830℃～910℃、减定径温度为740℃～800℃；

(4)控制冷却工序：吐丝温度为740℃～810℃。

本发明研究发现，采用氮化锰硅合金化、以氮替代部分锰硅强化作用、辅以上述低加热温度及控轧控冷工艺细化晶粒提高强度的作用，可以将400MPa级盘卷钢筋中的Mn从1.00％～1.20％降低到0.85～1.05％,吨钢可以减少硅锰合金2-4Kg，吨钢降本约15元；且盘卷钢筋的力学性能仍能得到保证。

进一步的，步骤(1)中，所述冶炼工序包括转炉、吹氩搅拌、连铸。

进一步的，所述吹氩时间≥5min。

进一步的，所述连铸中间包使用低碳覆盖剂或碳化稻壳，过热度为20℃～45℃。

进一步的，步骤(1)中，所述冶炼工序中控制转炉终点S≤0.040％、终点P≤0.035％。

进一步的，步骤(1)中，所述冶炼工序中出钢温度为1616-1666℃，出钢时间为150-300s。

进一步的，所述加热工序及轧制工序之间还包括除磷工序。

进一步的，步骤(4)中，控制冷却工序中，风机开启度分别为1-2#风机85％～95％、3-4#风机60％～70％、5#-6#风机40％～50％，罩盖全开；辊道速度：80rpm、101％、101％、101％、101％、101％、101％、101％、101％、90％、101％、90％、80％、101％、80％、101％。