[发明专利]一种低碳当量Ti微合金化HRB600钢筋及生产工艺

说明书

本发明涉及一种低碳当量Ti微合金化HRB600钢筋及生产工艺，属于冶金行业混凝土用热轧钢筋生产技术领域。技术方案是：钢的熔炼成分质量百分比为：C：0.09‑0.13%，Mn：1.00‑1.20%，S≤0.015%，P≤0.030%，Tieff：0.08‑0.12%，N≤0.0060%，AlS≥0.01%，Ca/Al：0.09‑0.12%，其余为Fe和不可避免的杂质，其中：Tieff=Titot‑3.4N，Tieff为钢中有效Ti含量，Titot为钢中Ti含量。本发明的有益效果是：采用低碳当量Ti微合金化，提高钢筋的焊接性能和钢的纯净度。由于Al脱氧和LF处理，提高钢的纯净度，钢筋综合性能优良。

技术领域

本发明涉及一种低碳当量Ti微合金化HRB600钢筋及生产工艺，属于冶金行业混凝土用热轧钢筋生产技术领域。

背景技术

GB/T1499-2018增加了HRB600牌号，由于延续了C-Mn-Si成分设计，C含量上限提到了0.28%，多数厂家钢筋碳含量按上限控制以降低合金成本。GB/T1499取消了成分范围的限制，只规定合金元素的上限值，这为采取工艺手段优化性能提供了空间，HRB400级别及以上级别多采用V、Nb、Ti微合金化工艺生产，随着用量的增加，一度导致合金价格大幅飙升，生产成本剧增。但由于对微合金的理解不够全面，微合金化作用未能达到充分的利用。相对而言，Ti-Fe合金成本低，板带产品中的应用显示Ti微合金化的特性，以及降低了生产成本的潜力，Ti微合金化工艺在热轧钢筋中的应用，引起了开发人员关注。

专利CN 110951953A公开了一种HRB500E钢筋钒氮微合金化工艺，其Ti含量为≤0.08%，由于其含有0.004~0.015%N，而Ti与N的结合能力强，将先与N结合形成TiN，由于TiN的析出温度高，尺度为微米级，起不到强化的作用，同时由于Ti消耗了N，减少了与V结合的N含量，削弱了V的强化效果。

专利CN111041369A公开的一种Nb-Ti-N微合金化热轧带肋钢筋及其生产方法，其Ti含量的范围为0.005~0.015%，N含量范围为0.0060~0.0090%，与专利CN 110951953A一样，多数Ti以TiN的形式存在，其不到强化的作用。

专利CN110042303B-一种400MPa级细晶粒热轧钢筋及其生产工艺，其Ti含量为0.005~0.03%，其技术原理是通过氧化物冶金细化奥氏体晶粒，氧化物冶金主要用于抑制焊接热影响区的晶粒粗化，同时生产工艺复杂，难于在钢筋生产中应用。

专利CN110846568A公开的一种400MPa级直条钢筋及其生产方法，其成分中Ti含量为0.01~0.03%，由于其含Ti量较低，Ti的强化作用有限，同时由于含有V元素，Ti消耗N降低V的强化效果，整体降低了微合金元素的强化效果。

201410622353.5公开了一种屈服强度大于600MPa钢筋的生产技术，碳含量0.29~0.45%，同时含有Nb、V、Ti，与前面介绍的专利一样，微合金元素作用得不到充分发挥，且含碳量太高，焊接难度大。

综上所述，钢筋生产中微合金化存在的问题是：钢筋冶炼通常采用Si脱氧，微合金元素的收得率低，尤其是Ti容易氧化，铝脱氧方坯连铸水口堵塞，难于批量生产；碳含量通常按上限控制，且钢筋加热温度低，加热时间短，微合金元素不能充分固溶，Nb强化的主要机制为细晶强化，而现有热连轧生产线终轧温度高，棒材生产线不能实现非再结晶轧制，Nb主要起到析出强化的作用，利用率不高。

发明内容

本发明的目的是提供一种低碳当量Ti微合金化HRB600钢筋及生产工艺，采用低碳当量Ti微合金化，提高钢筋的焊接性能和钢的纯净度，解决背景技术中存在的问题。

本发明的技术方案是：