[发明专利]1080MPa级无碳化物贝氏体/马氏体复相精轧钢筋及生产方法

说明书

本发明公开了一种1080MPa级无碳化物贝氏体/马氏体复相精轧钢筋及生产方法，涉及金属材料加工领域。精轧钢筋的化学组分及重量百分比为：C：0.23～0.27％，Si：1.2～1.6％，Mn：2.0～3.0％，Cr：0.3～1.0％，V：0.06～0.10％，余量为Fe及不可避免的杂质元素。生产方法，包括下述步骤：转炉冶炼→LF精炼→方坯连铸→方坯加热→高压水除鳞→轧制→自然冷却→回火热处理。该精轧钢筋碳含量低，金相组织为无碳化物贝氏体/马氏体复相组织，具有更好的抗氢脆敏感性和抗延迟断裂的能力，同时屈强比低，安全系数高；该生产方法工艺简单。

技术领域

本发明涉及金属材料加工领域，尤其是一种1080MPa级无碳化物贝氏体/马氏体复相精轧钢筋及生产方法。

背景技术

目前，开发超高强度精轧螺纹钢筋有调质型路线，主要是采用40Si2Mn和45Si2Cr等钢种，采用穿水(一次或多次)+中高温回火，该路线的缺点在于工艺复杂，需要多次调质处理，而且大规格钢筋存在“淬不透”现象；碳含量太高，氢脆敏感性增加；屈强比高，安全系数低。

另外，含钒1080MPa级精轧钢筋在保证强度的同时，提高其塑性和韧性是面临的主要技术难题。

含钒1080MPa级精轧钢筋在提高抗氢脆能力及提高其抗延迟断裂的能力也是面临的主要技术难题。

根据上述技术难点，开发屈服强度为1080MPa级别的精轧螺纹钢筋需要合理的合金体系设计和工艺设计。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种1080MPa级无碳化物贝氏体/马氏体复相精轧钢筋及生产方法，该精轧钢筋碳含量低，金相组织为无碳化物贝氏体/马氏体复相组织，具有更好的抗氢脆敏感性和抗延迟断裂的能力，同时屈强比低，安全系数高；该生产方法工艺简单。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种1080MPa级无碳化物贝氏体/马氏体复相精轧钢筋：精轧钢筋的化学组分及重量百分比为：C：0.23～0.27％，Si：1.2～1.6％，Mn：2.0～3.0％，Cr：0.3～1.0％，V：0.06～0.10％，余量为Fe及不可避免的杂质元素。

上述1080MPa级无碳化物贝氏体/马氏体复相精轧钢筋的生产方法，包括下述步骤：转炉冶炼→LF精炼→方坯连铸→方坯加热→高压水除鳞→轧制→自然冷却→回火热处理。

优选的，上述1080MPa级无碳化物贝氏体/马氏体复相精轧钢筋的生产方法，包括下述步骤：

1)按照重量百分比为：C：0.23～0.27％，Si：1.2～1.6％，Mn：2.0～3.0％，Cr：0.3～1.0％，V：0.06～0.10％，余量为Fe及不可避免的杂质元素，设定成分冶炼钢水，钢水LF精炼、方坯连铸工序得到连铸方坯；

2)将连铸方坯加热至1100～1150℃，经高压水除鳞、轧制、自然冷却、回火热处理得到精轧钢筋。

优选的，轧制依次为粗轧、中轧、精轧。

进一步优选的，开轧温度为1100～1130℃。

进一步优选的，精轧出口温度为1000～1030℃。

本发明含钒1080MPa级精轧钢筋的合金体系设计原则概况为：简化热处理工艺，同时注重经济性与使用性能，即通过合金成分调整，使一定尺寸的合金棒材在自然冷却下能够获得无碳化物贝氏体/马氏体复相组织，基于上述原则，确定采用Mn-Si-Cr合金体系。