[发明专利]HRB500E细晶粒抗震钢筋及其生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种细晶粒抗震钢筋，尤其是HRB500E细晶粒抗震钢筋及其生 产方法，属于金属材料加工与成型技术领域。

背景技术

热轧带肋钢筋是钢筋混凝土建筑结构的主要增强材料，在结构中承载着 拉、压应力和应变，高周或低周疲劳效应，高温或冷脆效应，物理或化学 腐蚀，钢筋再加工效应，如焊接、机械连接、弯曲或调直等各种载荷，使 混凝土能满足各种功能要求，应用广泛。随着高层、大跨度、抗震、耐低 温、耐火建筑结构的出现，要求钢筋具有更高的强度、韧性及良好的焊接 性等综合性能。目前，已淘汰了强度级别为335MPa的带肋钢筋，如美国多 采用屈服强度级别在400MPa以上的钢筋，而欧盟各国基本上采用500MPa 级别的钢筋，并在研制600MPa热轧带肋钢筋。相比335MPa级别钢筋， 400MPa、500MPa钢筋强度高、延性好、安全储备量大、抗震性能好、节省 钢材用量，是一种更节约、更高效的新型建筑材料。近年来国家积极倡导 创建节约型社会，十分重视高强度级别钢筋的研制和应用推广，国内许多 地方，已经开始批量推广生产和使用HRB500、HRB500E钢筋。

国内传统工艺生产HRB500、HRB500E热轧带肋钢筋主要以微合金化的方 式进行，即在HRB335成分的基础上，加入大量的V、Nb等微合金强化元素， 利用这些元素在钢中形成和析出的碳氮化物、碳化物，可起到沉淀强化和 细化晶粒的作用，从而进一步提高钢筋的强度，达到更高的强度级别。但 现有的生产工艺存在的主要问题有：1、目前钒合金和铌铁等微合金价格较 高，炼钢过程中微合金加入量过大，导致其生产成本过高，完全挤占了企 业的利润空间，不利于提高企业的竞争力。2、常规微合金化工艺生产 HRB500、HRB500E高强度钢筋由于成本较高，企业生产动力不足，产量无法 规模化，因此不利于HRB500、HRB500E钢筋的推广和应用。3、作为国家重 要战略储备物资的铌铁、钒氮合金矿产资源储量非常有限，常规生产工艺 使得微合金铌铁、钒氮合金消耗量大幅度增加，铌铁、钒氮合金矿产资源 储量急剧下降，不利于稀有矿产资源和生态环境的保护。

发明内容

为降低HRB500E生产成本，更好地促进高性能抗震钢筋的推广及应用， 保护有限的铌铁、钒氮合金矿产资源，本发明目的之一是提供一种HRB500E 细晶粒抗震钢筋。

本发明提供的HRB500E细晶粒抗震钢筋具有下列化学成分：

C：0.20～0.25wt％           Si：0.20～0.45wt％

Mn：1.35～1.60wt％          Nb≤0.022wt％

S≤0.045wt％                P≤0.045wt％

其余为Fe及不可避免的不纯物。

本发明目的之二是提供HRB500E细晶粒抗震钢筋的生产方法，它在轧 制过程中采用控冷控轧的方法，使钢筋组织晶粒细化，充分发挥细晶强化 和微合金强化双重效果，使强度明显提高，并在提高强度的同时，保持韧 性和塑性不变。

本发明提供的HRB500E细晶粒抗震钢筋的生产方法通过以下技术方 案实现：一种HRB500E细晶粒抗震钢筋的生产方法，其特征在于经过下列 工艺步骤：

A、将化学成分如下的钢坯：C：0.20～0.25wt％、Si：0.20～0.45wt ％、Mn：1.35～1.60wt％、Nb≤0.022wt％、S≤0.045wt％、P≤0.045wt％， 其余为Fe及不可避免的不纯物；送入炉温为1110～1160℃的加热炉中，加 热钢坯至坯温为1010～1060℃时，在速度为0.8～1.4m/s的轧制条件下粗 轧55～78秒，之后在速度为3.5～5.0m/s的轧制条件下中轧68～80秒， 最后在速度为8.6～14.5m/s的轧制条件下精轧55～80秒；