[发明专利]耐低温热轧钢筋及其生产方法

说明书

本发明公开了耐低温热轧钢筋，其钢的化学成分及重量百分比为：C 0.15‑0.23％，Si 0.15‑0.25％，Mn 0.50‑1.55％，P 0.005‑0.015％，S 0.005‑0.028％，B 0.0007‑0.0020％，V或Nb 0‑0.107％，其余为Fe及不可避免的杂质。本发明通过合理控制热轧钢筋产品的化学成分，并协同生产方法，精确控制热轧钢筋成品钢材中碳、硅、锰、磷、硫、钒、硼等元素成分含量，保证了化学成分力学性能与内部组织使用要求，达到了不同牌号热轧钢筋的力学性能要求，同时使热轧钢筋耐低温性能大幅度提高。

技术领域

本发明涉及热轧钢筋生产技术领域，具体涉及耐低温热轧钢筋及其生产方法。

背景技术

热轧钢筋包括热轧带肋钢筋以及热轧光圆钢筋，广泛应用于桥梁、民用建筑、工厂结构厂房以及其他构筑物。热轧钢筋产品目前主要执行国家标准GB/T1499.1与GB/T1499.2；另外热轧钢筋产品还有国外标准如日标、美标、英标、韩标、澳标等。这些标准对产品的屈服、抗拉强度、延伸率等主要性能指标进行了约束，未对钢筋的耐低温冲击韧性性能进行表述。

对于钢筋的抗震技术要求，国标钢筋主要有HRB400E、HRB500E等抗震钢筋牌号,以控制屈屈比、强屈比以及最大力延伸率等指标保证。在施工规范中，主要以钢筋混凝土框排架结构、钢框排架结构等施工规范保证冲击韧性、抗震性能。热轧钢筋受到横向冲击以及剪切力影响的情形较少，但是在许多工程中客观存在，例如矿用锚杆钢筋；在低温条件下，钢筋的耐横向冲击功性能是许多工程质量、安全的重要保证。例如高寒地区的军事设施、构筑物、建筑物外避难通道等等。高寒地区的普通建筑物，采用耐低温冲击韧性热轧钢筋产品，工程质量比常规国标钢筋的安全性更可靠。

国家标准GB/T1499.1与GB/T1499.2中，对钢筋的化学成分以及物理性能均作了明确规定，主要钢种牌号的化学成分以及物理性能如下：化学成分(熔炼分析)：

注1：碳当量计算公式为CEV＝C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15

热轧钢筋的力学性能：

目前对钢板的耐低温冲击韧性性能有相关研究和约束，一般要求其低温-20℃或-40℃下的冲击功不低于34J，在钢板生产中，为了提高钢板的耐低温冲击韧性，一般需要加入大量Gr、Ni、Mo等成本较高的元素，通过加入Gr、Ni提高钢的强韧性，通过加入Mo提高钢的冲击韧性，成本比较高。

针对如何提高热轧钢筋耐低温冲击韧性的问题，目前还没有相关研究，在高寒、低温环境下，现有的钢筋不能满足工作需要，因此急需一种耐低温热轧钢筋，在保证其强度的基础上，提升其耐低温性能。

发明内容

针对上述现有技术，本发明的目的是提供耐低温热轧钢筋及其生产方法。本发明通过合理控制热钢筋中的化学成分，在保证其力学性能等主要技术指标符合GB/T 1499.1以及GB/T1499.2标准要求的基础上，合理控制热轧钢筋成品钢材中碳、硅、锰、磷、硫、钒、硼等元素成分含量，降低钢中磷、硫含量，添加适量硼元素，适当增加锰含量，添加合适用量的钒或铌，使各元素之间相互协同，并配合本发明生产方法，使制得的热轧钢筋在-40℃下的冲击功不低于34J，使热轧钢筋耐低温性能大幅度提高。

钢筋中主要化学元素以及作用如下：

碳：是钢中最重要的成分，碳量增加钢中珠光体量增加，会使50％FATT上升。因此在生产中为提高材料的韧性往往采用在该钢种允许的成分范围内降低碳含量，由此产生的强度下降则由增加成分中锰含量来弥补，在本发明碳含量为0.15-0.23％；