[发明专利]热轧钢筋的分段阶梯型冷却控制氧化铁皮结构的方法

摘要

一种热轧钢筋的分段阶梯型冷却控制氧化铁皮结构的方法，属于轧钢技术领域。通过轧制和冷却工艺的优化来获得致密的氧化铁皮结构，以解决轧后强穿水工艺生产的钢筋在大气中的锈蚀速度和锈蚀程度严重的问题，达到一段时间内缓解生锈的目标。采用本发明的分段阶梯型冷却工艺及氧化铁皮结构控制方法，可以取代传统的穿水冷却工艺，使典型规格Φ20～25mm热轧HRB400级钢筋的力学性能满足GB1499.2‑2007的各项技术指标要求，同时所有采用分段阶梯型冷却工艺的热轧高强度钢筋，上冷床均未出现表面红色Fe2O3锈层。SEM分析表明氧化铁皮厚度在10～30μm。试样经露天放置1个月后锈蚀面积比传统强穿水工艺的锈蚀面积减少50％。

主权项

一种热轧钢筋的分段阶梯型冷却控制氧化铁皮结构的方法，其特征在于：所述的热轧钢筋化学成分的重量百分比为C：0.20％‑0.25％，Si：0.30％‑0.60％，Mn：0.90％‑1.40％，V：0‑0.02％，Cr：0‑0.25％，P≤0.035％，S≤0.040％，其余为铁及不可避免的杂质；分段阶梯型冷却控制的技术参数如下：(1)轧钢生产，冶炼连铸坯加热温度为1100℃‑1150℃，钢坯出炉温度为1050℃‑1100℃，开轧温度为1000℃‑1080℃，终轧温度为1000℃‑1050℃；(2)终轧后钢筋以10m/s～15m/s速度运行并且对温度在1000℃以上的钢筋表面进行快速冷却处理，即Vcooling≥100℃/s；采用快冷‑返温‑快冷‑返温循环的分段阶梯型控制冷却方法，获得降温‑返温的冷却路径，使高温高速运行着的钢筋在1s至3s内通过水和水雾混合组成的冷却段时，利用水的蒸发带走大量汽化潜热，从而快速冷却后返温至目标温度600～980℃；根据用户对组织、力学性能以及缓生锈的需求，轧后冷却过程中同时施行氧化铁皮结构控制工艺；(3)氧化铁皮结构控制工艺：应用分段阶梯型冷却工艺控制表面和心部最大温差为200～400℃；氧化铁皮厚度均匀控制在10～30μm；氧化铁皮结构是一定比例的FeO+20～50％Fe3O4；在冷却过程中改善表面氧化皮的组成和结构的同时，保证结构的致密完整性。