[发明专利]硼钛复合微合金化余热处理钢筋用钢

说明书

技术领域

本发明涉及一种钢筋混凝土用热轧带肋钢筋用钢，尤其涉及一种硼钛复合微合金化余热处理钢筋用钢。 

背景技术

余热处理钢筋是一种高效节约型钢材，其生产工艺能有效地发挥钢材的性能潜力，通过各种生产工艺参数的控制能改善钢筋的性能，在较大幅度提高钢筋强度的同时，保持较好的塑韧性，完全能保证钢筋的综合性能满足要求。同时，大幅度降低了合金元素用量，节约了生产成本。 

生产余热处理钢筋时，利用轧制余热，在轧钢作业线上直接进行热处理。其基本原理是钢筋从轧机的成品机架轧出后，经冷却装置进行快速决面淬火，然后利用钢筋芯部热量由里向外自回火，并在冷床空冷至室温。 

中国标准GB13014-1991中列出了一种钢筋混凝土用余热处理钢筋，牌号为20MnSi，成分要求是：0.17%-0.25%C，0.40%-0.80%Si，1.20%-1.60%Mn，≤0.045%P，≤0.045%S。要求屈服强度≥440 MPa。我国出口的英标屈服强度460MPa级钢筋也大多数采用了20MnSi钢余热处理工艺。 

也可用Q235类普碳钢来生产余热处理钢筋，中国标准GB/T700-2006中Q235B钢的成分要求是：≤0.20%C，≤0.35%Si，≤1.40%Mn，≤0.045%P，≤0.045%S。但用Q235B钢经过余热处理工艺来生产460MPa级及以上级钢筋时，要求冷却强度大、对冷却装置的技术要求高；轧制速度受到限制、影响生产效率；冷却工艺控制难度大、轧制时易堵钢、成材率低，甚至因不能保证生产稳定顺行而不能实现工业性规模化生产。 

发明专利“硼微合金化余热处理钢筋用钢”（CN101457329A）公开了一种余热处理用钢，其化学成分配比（按重量百分比）为：0.15-0.25%C、≤0.80%Si、0.45-1.00%Mn、≤0.045%P，≤0.045%S、0.001-0.006%B，其余为Fe和杂质元素。可用于生产≤φ50mm的余热处理钢筋，用其生产的钢筋的性能指标达到：屈服强度R_eL（R_p0.2）≥540MPa，强屈比R_m/ R_eL（R_p0.2）≥1.15, 最大应力下的总伸长率A_gt≥7.5%。可以进一步降低20MnSi余热处理钢筋的合金含量，节约合金资源，减少生产成本；也可克服Q235类普碳钢余热处理钢筋对冷却装置的技术要求高、冷却工艺控制难度大、生产效率较低的缺点。但在这种钢筋在批量生产中，钢筋出现表面翘皮缺陷的几率较高、强度性能的波动较大，甚至有时低于标准的要求。 

发明内容

本发明的目的是提供一种硼钛复合合金化余热处理钢筋用钢，能消除硼合金化余热处理钢筋表面翘皮缺陷，更有效地发挥硼合合金化的作用，提高钢筋强度，减小性能波动。 

为解决上述技术问题，本发明提供一种硼钛复合合金化余热处理钢筋用钢，其化学成分重量百分比为：0.15-0.25%C，0.35-0.80%Si，0.60-1.50%Mn，P≤0.045%，S≤0.045%，0.0005-0.0035%B，0.011-0.022%Ti，其余为Fe和杂质元素。 

本发明优选的化学成分重量百分比为：0.18-0.24%C，0.40-0.70%Si，0.65-1.10%Mn，P≤0.045%，S≤0.045%，0.0012-0.0030%B，0.011-0.022%Ti，其余为Fe和杂质元素。 

本发明生产出的热轧钢筋或其它棒材的显微组织特征是：表面是自回火组织，芯部主要组织是铁素体+珠光体，表面与芯部之间存在有多种混合组织的过渡层。 

下面具体说明技术方案的内容： 

C可提高余热处理时钢的淬透性、并能强化钢筋的芯部组织，但降低C含量有利于改善钢筋焊接性能和塑性、韧性，经过综合考虑，本发明的C含量选择为0.15-0.25%。Si具有有强烈的固溶强化作用，本发明的Si含量与GB13014-1991中为20MnSi钢的基本相当。Mn可提高淬透性，起到固溶强化和细化铁素体晶粒的作用，为获得高强度的余热处理钢筋。加入适量Mn是必要的。对于建筑用钢筋而言，对P、S等杂质元素含量的要求并不高，故本发明只要求≤0.045%P，≤0.045%S。