[发明专利]一种400MPa级直条钢筋及其生产方法

说明书

本发明涉及一种400MPa级直条钢筋，其化学成分的质量百分含量分别为：C：0.20～0.25，Si：0.40～0.80，Mn：1.30～1.60，P≤0.045，S≤0.045，V：0.010～0.030，Ti：0.010～0.030，其余为铁和不可避免的杂质元素。本发明还涉及一种400MPa级直条钢筋的生产工艺，连铸工序完成后，将连铸坯加热至1120～1200℃再保温90～150分钟，之后降温至980～1050℃进行轧制，轧制后进行水冷，控制入冷床温度860‑960℃，钢筋入冷床后自然冷却，制得400Mpa级直条钢筋。本发明通过采用轧后水冷，节约了合金用量，降低了生产成本。

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级直条钢筋及其生产方法。

背景技术

2018年新国标GB/T1499.2 《钢筋混凝土用钢第2部分：热轧带肋钢筋》标准中明确规定：钢筋截面外围不允许出现不同于内部衬度的环，标准的这项规定旨在从行业规范上避免穿水钢筋假充热轧钢筋在市场进行流转。为了提高钢筋强度，生产直条钢筋主要通过两种方式，一种是通过添加微合金来提高强度，另一种是通过“穿水工艺”生产钢筋。前者没有充分利用廉价水资源进行控冷，生产成本较高；后者由于冷却强度大，表面为回火组织，内部为铁素体珠光体组织，焊接性能较差。我国很多国有钢厂和大型民营钢厂都是采用添加微合金来提高强度，中小型民营钢厂采用“穿水工艺”。

采用微合金化技术生产400Mpa级直条钢筋已有相关报道。公开号为CN 102703813A的专利申请公开了一种“钒钛复合微合金化钢筋及其生产方法”，其中钒、钛的成分范围较宽，钒：0.001～0.1%，钛：0.001～0.12%，较宽的成分范围不利于成本的降低和性能的稳定；轧后未采用水冷，主要是通过降低轧制温度来细化奥氏体晶粒，但终轧温度较低为800-860℃，对轧机设备要求严格，在一定程度上限制了该工艺的推广应用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种400MPa级直条钢筋及其生产方法，通过添加成本较低的钛元素，轧后采用适度的控冷，细化奥氏体晶粒，均匀组织，从而提高强度，节约合金用量；同时，轧制工艺窗口变宽，可在较高温度下完成轧制。

解决上述技术问题的技术方案为：

400MPa级直条钢筋，其化学成分的质量百分含量分别为：C：0.20～0.25，Si：0.40～0.80，Mn：1.30～1.60，P≤0.045，S≤0.045，V：0.010～0.030，Ti：0.010～0.030，其余为铁和不可避免的杂质元素。

上述的400MPa级直条钢筋，其化学成分的质量百分含量优选为：C：0.21～0.25，Si：0.45～0.60，Mn：1.35～1.50，P≤0.035，S≤0.035，V：0.015～0.025，Ti：0.015～0.025，其余为铁和不可避免的杂质元素。

400Mpa级直条钢筋的生产方法，包括炼钢、精炼、连铸、加热、轧制和冷却工序，所述连铸工序制成的连铸坯化学成分的质量百分含量为：C：0.20～0.25，优选0.21～0.25；Si：0.40～0.80，优选0.45～0.60；Mn：1.30～1.60，优选1.35～1.50；P≤0.045，优选P≤0.035；S≤0.045，优选S≤0.035；V：0.010～0.030，优选0.015～0.025；Ti：0.010～0.030，优选0.015～0.025，其余为铁和不可避免的杂质元素。

上述的400Mpa级直条钢筋的生产工艺，所述加热工序，将连铸坯加热至1120～1200 ℃再保温90～150分钟，之后降温至980～1050℃进入轧制工序，，轧制后进行水冷，控制入冷床温度860-960℃，钢筋入冷床后自然冷却，制得HRB400E直条钢筋。

上述的400Mpa级直条钢筋的生产工艺，所述炼钢工序出钢过程采用硅锰铁、硅铁、氮化钒铁脱氧合金化。