[发明专利]400MPa级高氮复合微合金化钢筋及其生产方法

说明书

本发明400MPa级高氮复合微合金化钢筋及其生产方法，其化学成分的质量百分含量分别为：C：0.18～0.25，Si：0.40～0.80，Mn：1.30～1.60，P≤0.045，S≤0.045，Nb：0.010～0.040，Ti：0.010～0.040，N：0.0090～0.0150，其余为铁和不可避免的杂质元素。连铸工序完成后，将连铸坯加热至1100～1250℃再保温90～150分钟，之后降温至1000～1100℃进行轧制，轧制后进行水冷，水压0.1～0.5Mpa，控制上冷床温度920‑980℃，钢筋入冷床后自然冷却，制得高氮复合微合金化钢筋。本发明可在大幅降低生产成本的同时生产出满足标准要求的钢筋。

技术领域

本发明涉及一种钢筋及其生产方法，尤其涉及一种400MPa级高氮复合微合金化钢筋及其生产方法。

背景技术

钢筋是应用最为广泛、技术成熟的钢种，几乎所有的钢铁企业均可生产。2018年，新国标“钢筋混凝土用钢”—GB/T1499.2颁布实施，由于新标准要求钢筋截面外围不允许出现不同于内部衬度的环，因此在一定程度上限制了穿水钢筋的生产，各钢厂开始大量采用传统钒微合金工艺生产钢筋，导致钒合金的价格日趋升高；同时，随着国家环保整治力度的加强，钒合金资源供应也日趋紧张；上述多种原因使钒合金的价格急剧上涨，造成采用传统的钒铁或钒氮微合金化工艺生产钢筋的成本大大提高。

为降低生产成本，目前400Mpa级钢筋生产厂主要采用的微合金化元素为Nb、V-Nb复合、V-Ti复合和Nb-Ti复合，其中成本最低的为Nb-Ti复合。公开号为CN1952199A的专利申请公开了一种“铌钛复合微合金化控冷钢筋用钢及其生产方法”，其主要采用铌钛复合微合金化的工艺生产钢筋，但铌含量控制较高为0.02-0.05wt%，较高的铌含量一方面降本空间不大，另一方面容易加重铸坯内裂，且组织中贝氏体过多，存在钢筋拉伸无屈服平台等质量风险；同时该专利申请中钢筋轧制后采用快速冷却，上冷床温度最低为800℃，如此低的上冷床温度，一般生产企业难以满足。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种400MPa级高氮复合微合金化钢筋及其生产方法，采用少量的铌、钛及适量的氮元素替代昂贵的钒，并改进加热和冷却工艺，可在大幅降低生产成本的同时生产出满足标准要求的钢筋。

解决上述技术问题的技术方案为：

400MPa级高氮复合微合金化钢筋，其化学成分的质量百分含量分别为：C：0.18～0.25，Si：0.40～0.80，Mn：1.30～1.60，P≤0.045，S≤0.045，Nb：0.010～0.040，Ti：0.010～0.040，N：0.0090～0.0150，其余为铁和不可避免的杂质元素。

上述的400Mpa级高氮复合微合金化钢筋，其化学成分的质量百分含量优选为：C：0.20～0.25，Si：0.40～0.60，Mn：1.40～1.60，P≤0.035，S≤0.035，Nb ：0.010～0.035，Ti：0.010～0.035，N：0.0090～0.0150，其余为铁和不可避免的杂质元素。

400Mpa级高氮复合微合金化钢筋的生产方法，包括炼钢工序、精炼工序、连铸工序、加热工序和轧制工序，所述连铸工序制成的连铸坯的化学成分质量百分含量为：C：0.18～0.25，优选0.20～0.25；Si：0.40～0.80，优选0.40～0.60；Mn：1.30～1.60，优选1.40～1.60；P≤0.045，优选P≤0.035；S≤0.045，优选S≤0.035； Nb：0.010～0.040，优选0.010～0.035；Ti：0.010～0.040，优选0.010～0.035；N：0.0090～0.0150，其余为铁和不可避免的杂质元素。