[发明专利]一种400MPa级锚杆钢筋及其生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及锚杆钢筋生产，所设计生产的锚杆钢筋的技术参数，均满足井巷支护用树脂锚杆金属杆体的质量要求。

背景技术

在MT146.2-2011树脂锚杆第2部分规定：金属杆体及其附件中定义了三种形状的树脂锚杆金属杆体，要求优先选用屈服强度不小于335MPa的左旋无纵肋螺纹钢筋，对螺纹钢筋规定其抗拉强度、屈服强度应符合GB1499.2的规定，断后伸长率不小于15%，外观尺寸由锚杆制造企业做出要求,对屈服强度高于335MPa以上级别锚杆没有规定,由于制作锚杆时要对钢筋头部加工螺纹，若钢筋基圆尺寸小，加工时无法保证螺纹牙型，影响锚杆使用的安全性,随着技术进步和矿山井巷支护安全性的要求，需要高强度和高韧性锚杆钢筋,在400MPa级锚杆钢筋生产中，国内多采用GB1499.2-2007HRB400牌号生产，美国采用ASTMF432-2008中400MPa级、德国采用DSI标准中400MPa级牌号生产。

文献检索国内生产400MPa级锚杆钢筋，是按照HRB400的生产要求，必须采用加入V、Nb、Ti等贵合金或轧后控冷方式满足强度要求；在外观尺寸方面，左旋锚杆钢筋旋向和无纵肋在MT146.2-2011有规定（HRB400有纵肋，一般相对两面上横肋的方向相反），但基圆尺寸及偏差、横肋尺寸要求、横肋间距没有规定。

本发明是依据MT146.2-2011规定的左旋无纵肋螺纹钢筋所做的一种400MPa级锚杆钢筋创新,400MPa级左旋锚杆筋后续使用无需焊接、弯折，在成分设计上，突破HRB400要求，充分发挥C的强化作用，在HRB400基础上减少合金特别是V、Nb、Ti等贵重合金的使用，采用的常规热轧工艺，无需控冷，同时考虑尺寸因素对强度的贡献，以较低成本，满足400MPa级左旋无纵肋锚杆钢筋性能的生产要求，为企业的节能降耗起到了示范作用。

发明内容

本发明的目的在于：提供的成本较低、安全可靠、满足MT146.2-2011要求的400MPa级左旋锚杆钢筋，用于矿井巷道的支撑效果极佳，具有重要的生产意义。

本发明的目的是这样实现的：一种400MPa级锚杆钢筋及其生产方法，采用70吨电炉或150吨转炉生产左旋锚杆钢筋;

步骤1成分的质量设计：C：0.21-0.26%、Si：0.45-0.60%、Mn：1.35-1.6%、P≤0.045%、S≤0.045%、V：0.005-0.015%；

步骤2外观尺寸设计：锚杆钢筋无纵肋，横肋单向左旋，采用月牙肋，横肋侧面与钢筋表面夹角α设计为51°，横肋与钢筋轴线夹角β设计为55°；

其中钢筋内径：φ18mm为18mm、φ20mm为20.1mm、φ22mm为22.1mm;

其中钢横肋高：φ18mm为1.2mm、φ20mm为1.2mm、φ22mm为1.0mm；

其中钢横肋间距：φ18mm为13.2mm、φ20mm为13.2mm、φ22mm为12.0mm;

其中钢横肋宽度：φ18mm为2.5mm、φ20mm为2.5mm、φ22mm为1.0mm;

步骤3轧机轧制参数：

1）φ18mm轧机参数:

1#、2#架轧机轧辊采用无孔型，无孔形状的轧件尺寸：宽168-107mm×高98-110mm、辊缝值98-107mm，轧件面积16464-11770mm²、轧辊直径560-540mm、轧制速度0.22-0.31m/s;

3#-14#架轧机轧辊采用椭圆孔型、圆孔型，15#架轧机轧辊采用无孔型，16#架轧机轧辊采用圆孔型，17#、18#为成品孔型;轧件尺寸：宽121-18mm×高86-18mm、辊缝值13-2mm、轧件面积8437.73-254.5mm²、轧辊直径560-345mm、轧制速度0.44-14.5m/s;

2）φ20mm轧机参数：

1#、2#架轧机轧辊采用无孔型，无孔形状的轧件尺寸：宽168-107mm×高98-110mm、辊缝值98-107mm，轧件面积16464-11770mm²、轧辊直径560-540mm、轧制速度0.29-0.41m/s;