[发明专利]一种不易脆断的预应力混凝土钢棒用钢及其生产方法

说明书

本发明公开一种不易脆断的预应力混凝土钢棒用钢及其生产方法，它包括以下质量百分比的化学成分：C：0.25～0.35％、Si：1.10～1.40％、Mn：0.55～0.75％、P：≤0.025％和S：≤0.010％，余量为Fe和不可避免的杂质。该方法能够保证材料气体、夹杂物、力学性能等满足材料要求，满足线材加工钢棒的要求，在钢棒强度不降低的情况下提高热处理回火温度，大幅降低预应力混凝土钢棒的断裂比例，提高成材率和生产效率，而且节约了能源及用户生产成本。

技术领域

本发明属于合金熔炼领域，涉及一种预应力混凝土钢棒用钢，具体涉及一种不易脆断的预应力混凝土钢棒用钢及其生产方法。

背景技术

预应力混凝土钢棒用钢的钢种一般为高硅钢(Si＞1.40％)和低硅钢(Si：0.70～1.10％)；它是具有高强度韧性、低松弛性、与混凝土握裹力强、良好的可焊接性、镦锻性、节省材料(如钢棒可代替热轧钢筋)等特点，在国外已被广泛应用于高强的预应力混凝土离心管桩、电杆、高架桥墩、铁路轨枕等预应力构件中，在国际、尤其是亚洲具有十分广阔的市场。

传统的预应力混凝土钢棒采用低硅(Si含量一般在0.70～0.90％)成分设计，在使用过程中断裂比例高、松弛性差，对其使用的稳定性带来了一定风险与隐患。

发明内容

针对上述存在的技术不足，本发明的目的是提供一种不易脆断的预应力混凝土钢棒用钢。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种不易脆断的预应力混凝土钢棒用钢，它包括以下质量百分比的化学成分，C：0.25～0.35％、Si：1.10～1.40％、Mn：0.55～0.75％、P：≤0.025％和S：≤0.010％，余量为Fe和不可避免的杂质。

优化地，它由以下质量百分比的化学成分组成，C：0.29～0.34％、Si：1.20～1.30％、Mn：0.64～0.72％、P：≤0.018％和S：≤0.010％，余量为Fe和不可避免的杂质；具体优选，它由以下质量百分比的化学成分组成，C：0.32％、Si：1.25％、Mn：0.68％、P：≤0.015％和S：≤0.008％，余量为Fe和不可避免的杂质。

本发明的又一目的在于提供一种行数不易脆断的预应力混凝土钢棒用钢的制备方法，它包括以下步骤：

(a)以铁水和废钢为原料进行转炉炼钢得钢水；所述钢水的出钢温度为1600～1650℃，所述钢水出钢时向每吨钢水中加入石灰3～5kg、硅铁合金1～1.5kg和硅锰合金8～10kg，并控制所述钢水中C的质量百分比含量为0.05～0.15％、P的质量百分比含量为0.001～0.020％和S的质量百分比含量为0.005～0.030％；

(b)对所述钢水进行LF精炼；所述LF精炼包括使用辅料造白渣以对钢水进行脱氧，所述辅料添加量为每吨钢水加入石灰4～5kg、萤石2～4kg和电石粒0.5～1.5kg；所述钢水进入LF炉的温度为1530～1580℃，导出LF炉的温度为1540～1580℃；

(c)对步骤(b)所得钢水进行连铸得铸坯，所述连铸的过热度为15～40℃；

(d)将所述铸坯进行轧制成型即可。

优化地，步骤(b)中，所述LF精炼时间为20～40min，白渣保持时间为10～20min。

优化地，步骤(b)中，所述LF精炼结束后向钢水中喂入硅钙线，再对钢水软吹氩气；所述硅钙线的添加量为每吨钢水加入0.1～0.3kg，所述软吹氩气时间为10～20min，软吹氩气流量强度为0.5～1.0NL/min/t。

优化地，步骤(d)中，所述铸坯采用蓄热式高炉煤气加热炉进行加热使得其头部、尾部和中部的温度差不超过30℃，所述铸坯在930～990℃进行出钢轧制。