[发明专利]一种1080MPa级高强度耐腐蚀预应力结构用螺纹钢筋及制备方法

说明书

技术领域

本发明属于金属材料加工技术领域，具体涉及一种1080MPa级高强度耐腐蚀预应力结构用螺纹钢筋及其制备方法。

背景技术

预应力结构用高强度精轧螺纹钢筋简称精轧螺纹钢筋，它具有强度高，连接、张拉、锚固方便可靠，施工时无需进行冷拉与焊接，施工简便等优点。精轧螺纹钢广泛应用于大型水利、工业和民用建筑的连续梁和大型框架结构，公路、铁路大中跨桥梁，核电站等预应力混凝士结构和岩土锚固等工程。

精轧螺纹钢筋化学成分目前国内没有统一的成分要求，各钢厂采用V、Ti、Nb微合金强化技术进行成分控制。由于设计成分、加工设备及生产加工工艺不同，所生产预应力螺纹钢筋表面组织为回火索氏体，心部易出现铁素体网状组织，导致表层至心部硬度变化快，产品导致性能波动大，只能生产785MPa、830 MPa、930 MPa级的预应力钢筋，难以生产出力学性能和应力松弛性能优异且具有耐腐蚀性能的1080MPa级高强度预应力螺纹钢筋。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种1080MPa级高强度耐腐蚀预应力结构用螺纹钢筋；第二目的在于提供所述1080MPa级高强度耐腐蚀预应力结构用螺纹钢筋的制备方法。

本发明的第一目的是这样实现的，包含重量百分比C: 0.50~0.60 wt%，Si: 1.25~1.50 wt%，Mn: 1.20~1.40wt%，Cr: 0.40~0.60wt%，Mo: 0.040~0.070 wt%，Ti: 0.040~0.070 wt%，Ni: 0.15~0.30 wt%，S: ≤0.010wt%， P: ≤0.015wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物。

本发明所述的1080MPa级高强度耐腐蚀预应力结构用螺纹钢筋的制备方法，包括铁水转炉冶炼、钢水脱氧合金化、LF炉精炼、VD真空精炼、钢水浇铸、钢坯加热、钢坯控轧控冷、钢材后处理步骤，具体包括：

A 铁水转炉冶炼：按1060 kg/t钢的量，向LD转炉加入下列质量比的低硫磷铁水：C 4.5~5.0wt%、Si 0.30~0.50wt%、Mn 0.25~0.50wt%、P 0.060~0.090wt%、S≤0.015wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物；按45kg/t钢的量，向LD转炉加入下列质量比的精废钢：C 0.17~0.25wt%、Si 0.30~0.55wt%、Mn 1.15~1.50wt% 、P 0.020~0.040wt%、S 0.015~0.030wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物；按1.30~2.80 kg/t钢的量，向LD转炉加入下列质量比的镍铁合金：Ni 99.3wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物；低硫磷铁水、精废钢、镍铁加入LD转炉后，进行常规顶底复合吹炼，加入常规石灰、白云石、菱镁球造渣，石灰加入量为45~55kg/t钢，白云石加入量为10~20kg/t钢，菱镁球加入量为5.0~7.0kg/t钢，控制终点碳含量≥0.12wt%，出钢温度为1625~1645℃；出钢前向钢包底部加入活性石灰和精炼渣进行渣洗，石灰加入量为3.0kg/t钢，精炼渣加入量为1.0kg/t钢，出钢过程采用全程底吹氩工艺，氩气流量控制为30~50NL/min。

B 钢水脱氧合金化：A步骤钢水出钢，当钢包中的钢水量大于1/5时，依次向钢包中加入下列物质：按20.10～24.20kg/t钢的量，加入下列质量比的硅铁：Si 73.5wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物；按15.50～18.50kg/t钢的量，加入下列质量比的高碳锰铁合金：Mn 75.8wt%，C 7.2wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物；按6.70～10.30kg/t钢的量，加入下列质量比的高碳铬铁：Cr 57.5 wt%，C 7.6 wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物；按0.50～0.95kg/t钢的量，加入下列质量比的钼铁合金：Mo 72.5wt%，Si 1.5wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物；按2.60～3.30kg/t_钢的量，加入下列质量比的增碳剂：C 92.35wt%，S 0.085wt%，灰份4.15wt%，挥发份 1.64wt%，水份 0.75wt%，其余为不可避免的不纯物；在钢包钢水量达到4/5时加完上述合金及增碳剂；出钢完毕后，将钢水吊送至精炼工位进行LF炉精炼处理及VD真空精炼处理。