專利名稱：一種熱軋500n澳標鋼筋的生產方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種熱軋500N澳標鋼筋的生產方法。
背景技術：
隨著城市建設的不斷發(fā)展，目前世界各國的建筑已向大型化發(fā)展。為提高大型建筑物的安全性，建筑行業(yè)已普遍采用焊接性能好、強度高的熱軋帶肋鋼筋，例如500Mpa及以上級別的鋼筋。對于碳當量小于0. 44%且屈服強度σ s彡500Mpa的鋼筋，通常的制造方法包括冶煉、軋制和軋后余熱處理。然而，此方法生產的鋼筋很容易銹蝕，既影響美觀又影響鋼筋在使用中的安全性(例如，焊接性能不好)。

發(fā)明內容
本發(fā)明的一個目的在于提供一種低碳當量高強度的熱軋500N澳標鋼筋的生產方法。本發(fā)明的另一目的在于提供一種不需要軋后余熱處理的熱軋500N澳標鋼筋的生
產方法。根據本發(fā)明的熱軋500N澳標鋼筋的生產方法包括下述步驟用電爐或轉爐初煉鋼水；在鋼包中對鋼水進行合金化，使得鋼水的氮含量達到0. 017-0. 023% ；對鋼包底吹氬或采用LF爐精煉鋼水；對鋼水進行連鑄，得到鋼坯；軋制鋼坯，從而獲得熱軋500N澳標鋼筋，熱軋500N澳標鋼筋包含按質量計0. 15-0. 22%的C、0. 20-0. 60%的Si、0. 70-1. 20%的 Mn、小于 0. 045% 的 P、小于 0. 045% 的 S、0. 09-0. 11% 的 V、0. 017-0. 023% 的 N 以及余量的 Fe和不可避免的雜質，熱軋500N澳標鋼筋具有不超過0. 44%的碳當量和不小于500Mpa的屈服強度。對鋼水進行合金化的步驟可包括在鋼水出鋼至1/5 1/3時，開始將用于調整鋼水成分的金屬或合金加入鋼水，并在鋼水出鋼至3/5 4/5時，加完用于調整鋼水成分的金
屬或合金。所述合金可包括釩氮合金。對鋼包底吹氬的總時間可不少于7分鐘。軋制鋼坯的步驟可包括將鋼坯送入均熱段爐溫為1120-1200°C的加熱爐中，加熱70 90分鐘，然后將鋼坯送入軋機進行軋制，鋼坯開軋溫度為1040 1120°C，終軋溫度為900°C以上。熱軋500N澳標鋼筋可包含按質量計0. 15-0. 22 %的C、0. 30-0. 50 %的Si、 0. 70-1. 20% 的 Mn、小于 0. 045% 的 P、小于 0. 045% 的 S、0. 09-0. 11% 的 V、0. 017-0. 023% 的N以及余量的Fe和不可避免的雜質。該生產方法還可包括在獲得熱軋500N澳標鋼筋之后，將熱軋500N澳標鋼筋自然
冷卻至室溫。
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熱軋500N澳標鋼筋可具有不超過0. 41%的碳當量和不小于530Mpa的屈服強度。
具體實施例方式下面詳細描述根據本發(fā)明的熱軋500N澳標鋼筋的生產方法。如本領域技術人員所理解的，“500N”表示澳大利亞/新西蘭鋼筋標準AS/NZS4671 :2001中的一個牌號。除了 “500N”之外，根據不同的延伸率等級，這些標準中還存在500L和500E。根據本發(fā)明的熱軋500N澳標鋼筋包含按質量計0. 15-0. 22%的C、0. 20-0. 60% 的 Si、0. 70-1. 20 % 的 Mn、小于 0. 045 % 的 P、小于 0. 045 % 的 S、0. 09-0. 11 % 的 V、 0. 017-0. 023 %的N以及余量的!^e和不可避免的雜質。在本發(fā)明的一個實施例中，熱軋 500N澳標鋼筋包含按質量計0. 15-0. 22%的C、0. 30-0. 50%的Si、0. 70-1. 20%的Mn、小于 0. 045% 的 P、小于 0. 045% 的 S、0. 09-0. 11% 的 V、0. 017-0. 023% 的 N 以及余量的 Fe 和不可避免的雜質。根據本發(fā)明的熱軋500N澳標鋼筋具有不超過0. 44 %的低碳當量Ceq，并且其屈服強度σ s > 500Mpa。在一個實施例中，根據本發(fā)明的熱軋500N澳標鋼筋具有不超過0. 41% 的低碳當量Ceq和不低于530Mpa的屈服強度σ So與本領域中碳當量的含義一致，本發(fā)明中所述的碳當量Ceq按照下式進行定義Ceq = w(C)+w(Mn)/6+w(Cr+Mo+V)/5+w(Cu+Ni)/15其中，w(C)表示鋼中C的質量含量，W(Mn)表示鋼中Mn的質量含量，w(Cr+Mo+V) 表示鋼中Cr、Mo和V的質量含量之和，w (Cu+Ni)表示鋼中Cu和Ni的質量含量之和。在普通熱軋條件下，當碳當量Ceq小于0. 44%且氮含量低(例如，低于0. 017% ) 時，無法保證屈服強度QS穩(wěn)定在500Mpa以上。本發(fā)明在合理地控制碳當量的前提下，通過增氮的方法(即，將N含量控制在0. 017-0. 023% )，來使得在普通熱軋條件下，鋼的屈服強度σ s穩(wěn)定在500Mpa以上，例如，穩(wěn)定在535Mpa以上。在根據本發(fā)明的熱軋500N澳標鋼筋中，如果V含量少于0.09%，則難以將屈服強度穩(wěn)定地控制在500Mpa以上；如果V含量多于0. 11 %，則V對屈服強度的提高微乎其微， 同時會提高碳當量且使生產成本大幅提高。根據本發(fā)明的熱軋500N澳標鋼筋的生產方法包括鋼的冶煉、連鑄和軋制，而不包括軋后余熱處理。在一個實施例中，根據本發(fā)明的熱軋500N澳標鋼筋的生產方法中的鋼的冶煉包括采用轉爐或電爐初煉鋼水、鋼包合金化和鋼包底吹氬。在鋼包合金化的步驟中，使鋼水的 N含量達到0. 017-0. 023%的要求。例如，可以通過向鋼水中加入釩氮合金來使鋼水的N含量達到0. 017-0. 023%。在一個具體的實施例中，在鋼水出鋼至1/5 1/3時，開始將用于調整鋼水成分的金屬或合金加入鋼水，并在鋼水出鋼至3/5 4/5時，加完用于調整鋼水成分的金屬或合金。所述用于調整鋼水成分的合金可包括釩氮合金。在鋼包底吹氬的步驟中， 底吹氬總時間不少于7min。在另一實施例中，根據本發(fā)明的熱軋500N澳標鋼筋的生產方法中的鋼的冶煉包括采用轉爐或電爐初煉鋼水、鋼包合金化和LF爐(鋼包精煉爐)精煉。在這種情況下，可獲得質量更好的鋼。在軋制步驟中，可以取上述成分冶煉好的鋼坯，送入均熱段爐溫為1120-1200°C的加熱爐中，加熱70 90分鐘，然后將鋼坯送入軋機進行軋制，鋼坯開軋溫度為1040 1120°C，終軋溫度為900°C以上。然后，可將通過軋制而得到的鋼筋自然冷卻(例如空冷)至室溫，從而得到低碳當量、屈服強度σ s彡500Mpa的熱軋500N澳標鋼筋。在本發(fā)明的熱軋500N澳標鋼筋的生產方法中，采用普通的冶煉、連鑄和熱軋工藝相結合的生產方法，能夠穩(wěn)定生產低碳當量(不超過0.44%)、高強度(不小于500Mpa) 的鋼筋，避免了用以往的軋制和軋后余熱處理工藝生產的鋼筋易銹蝕和焊接性能不好等問題。下面結合具體示例更詳細地說明根據本發(fā)明的熱軋500N澳標鋼筋的生產方法。示例 1 首先，用常規(guī)的轉爐或電爐煉鋼工藝初煉鋼水。在鋼水出鋼出至四分之一時，依次加入硅錳、硅鐵、釩氮合金，鋼水出至四分之三時加完，在此過程中采用增N技術，使鋼水成分中N含量達到0. 017-0. 023%的要求。吹氬嚴格執(zhí)行鋼包進站吹氬制度，底吹氬總時間彡7min。然后將鋼水連鑄成鋼坯。之后，將鋼坯送入均熱段爐溫為1120°C的加熱爐中，加熱 70分鐘，使鋼坯開軋溫度為1060°C，首先在速度為1.4m/s的軋制條件下粗軋6道次，共軋制50s ；之后在速度為4. 5m/s的軋制條件下中軋6個道次，軋制60s ；最后在速度為15. Om/ s的軋制條件下精軋2個道次，軋制55s，控制終軋溫度為970°C。然后，將精軋鋼材送冷床自然空冷至室溫，即可獲得規(guī)格為Φ 12mm的低碳當量高強度熱軋500N澳標鋼筋，該鋼筋包含按質量計 0. 19%的 C、0. 20%的 SiU. 17_Μη、0· 092%的 V、0. 025%的 P、0. 028%^ S 和0. 020%的N以及余量的!^e和不可避免的雜質。該熱軋500N澳標鋼筋具有565_575Mpa的屈服強度ο s，680_690MPa的抗拉強度 σ b，23. 5%的延伸率δ 5和0. 41%的碳當量Ceq。示例2 按照與示例1的方法相同的方法制造規(guī)格為Φ 12mm的低碳當量高強度熱軋鋼筋， 該熱軋500N澳標鋼筋包含按質量計0. 18%的C、0. 39%的Si、l. 10%&Μη、0. 105%的V、 0. 018%的Ρ、0. 022%的S和0. 0175%的N以及用量的!^e和不可避免的雜質。該熱軋500Ν 澳標鋼筋具有550Mpa的屈服強度σ s，645_640MPa的抗拉強度σ b，23. 5%的延伸率δ 5和 0. 40%的碳當量Ceq。示例 3 按照與示例1的方法相同的方法制造規(guī)格為Φ 12mm的低碳當量高強度熱軋鋼筋， 該熱軋500N澳標鋼筋包含按質量計0. 15%的C、0. 55%的Si、l. 20%的Μη、0. 11%的V、 0.018%的P、0. 022%的S和0. 02 %的N以及余量的!^e和不可避免的雜質。該熱軋500N 澳標鋼筋具有555Mpa的屈服強度σ s，665_650MPa的抗拉強度0b，25%的延伸率55和 0. 39%的碳當量Ceq。示例 4 首先，用常規(guī)的轉爐或電爐煉鋼工藝初煉鋼水。在鋼水出鋼出至四分之一時，依次加入硅錳、硅鐵、釩氮合金，鋼水出至四分之三時加完，在此過程中采用增N技術，使鋼水成分中N含量達到0. 017-0. 023%的要求。吹氬嚴格執(zhí)行鋼包進站吹氬制度，底吹氬總時間彡7min。然后將鋼水連鑄成鋼坯。之后，將鋼坯送入均熱段爐溫為1140°C的加熱爐中，加熱
575分鐘，使鋼坯開軋溫度為1070°C，首先在速度為1.3m/s的軋制條件下粗軋6道次，共軋制55s ；之后在速度為4. 3m/s的軋制條件下中軋6個道次，軋制65s ；最后在速度為13. Om/ s的軋制條件下精軋2個道次，軋制60s，控制終軋溫度為965°C。然后，將精軋鋼材送冷床自然空冷至室溫，即可獲得規(guī)格為Φ 16mm的低碳當量高強度熱軋500N澳標鋼筋，該鋼筋包含按質量計 0. 19%的 C、0. 42%的 SiU. 16%&Μη、0· 108%的 V、0. 0沘％的卩、0. 025%的 S 和0. 0210%的N以及余量的！^和不可避免的雜質。該熱軋500N澳標鋼筋具有550Mpa的屈服強度ο s，675MPa的抗拉強度σ b，25% 的延伸率35和0.41%的碳當量(叫。示例 5 按照與示例4的方法相同的方法制造規(guī)格為Φ 16mm的低碳當量高強度熱軋鋼筋， 該熱軋500N澳標鋼筋包含按質量計0. 16%的C、0. 37%&Si、l. 18%的胞、0. 107%的V、 0. 031%的P、0. 020%的S和0. 018%的N以及余量的!^e和不可避免的雜質。該熱軋500N 澳標鋼筋具有535_550Mpa的屈服強度σ S，665_675MPa的抗拉強度σ b，23%的延伸率δ 5 和0.41%的碳當量(叫。示例 6:按照與示例4的方法相同的方法制造規(guī)格為Φ 16mm的低碳當量高強度熱軋鋼筋， 該熱軋500N澳標鋼筋包含按質量計0. 22%的C、0.對％的Si、0. 75%的胞、0. 104%的V、 0. 031%的P、0. 020%的S和0. 022%的N以及余量的!^e和不可避免的雜質。該熱軋500N 澳標鋼筋具有540_555Mpa的屈服強度σ S，675_690MPa的抗拉強度σ b，22. 5%的延伸率 65和0· 38%的碳當量Ceq。
權利要求
1.一種熱軋500N澳標鋼筋的生產方法，其特征在于包括下述步驟用電爐或轉爐初煉鋼水；在鋼包中對鋼水進行合金化，使得鋼水的氮含量達到0. 017-0. 023% ；對鋼包底吹氬或采用LF爐精煉鋼水；對鋼水進行連鑄，得到鋼坯；軋制鋼坯，從而獲得熱軋500N澳標鋼筋，所述熱軋500N澳標鋼筋包含按質量計 0. 15-0. 22% 的 C、0. 20-0. 60%&Si、0. 70-1. 20 % 的 Mn、小于 0. 045% 的 P、小于 0. 045% 的 S、0. 09-0. 11%的V、0. 017-0. 023%的N以及余量的Fe和不可避免的雜質，所述熱軋500N澳標鋼筋具有不超過0. 44%的碳當量和不小于500Mpa的屈服強度。
2.根據權利要求1所述的熱軋500N澳標鋼筋的生產方法，其中，對鋼水進行合金化的步驟包括在鋼水出鋼至1/5 1/3時，開始將用于調整鋼水成分的金屬或合金加入鋼水， 并在鋼水出鋼至3/5 4/5時，加完用于調整鋼水成分的金屬或合金。
3.根據權利要求2所述的熱軋500N澳標鋼筋的生產方法，其中，所述合金包括釩氮合^^ ο
4.根據權利要求1所述的熱軋500N澳標鋼筋的生產方法，其中，對鋼包底吹氬的總時間不少于7分鐘。
5.根據權利要求1所述的熱軋500N澳標鋼筋的生產方法，其中，軋制鋼坯的步驟包括 將鋼坯送入均熱段爐溫為1120-1200°C的加熱爐中，加熱70 90分鐘，然后將鋼坯送入軋機進行軋制，鋼坯開軋溫度為1040 1120°C，終軋溫度為900°C以上。
6.根據權利要求1所述的熱軋500N澳標鋼筋的生產方法，其中，所述熱軋500N澳標鋼筋包含按質量計 0. 15-0. 22% 的 C、0. 30-0. 50% 的 Si、0. 70-1. 20 % 的 Mn、小于 0. 045% 的 P、小于0. 045%的S、0. 09-0. 11%的V、0. 017-0. 023%的N以及余量的Fe和不可避免的雜質。
7.根據權利要求1所述的熱軋500N澳標鋼筋的生產方法，其中，所述生產方法還包括 在獲得熱軋500N澳標鋼筋之后，將熱軋500N澳標鋼筋自然冷卻至室溫。
8.根據權利要求1所述的熱軋500N澳標鋼筋的生產方法，其中，所述熱軋500N澳標鋼筋具有不超過0. 41%的碳當量和不小于530Mpa的屈服強度。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種熱軋500N澳標鋼筋的生產方法，該方法包括下述步驟用電爐或轉爐初煉鋼水；在鋼包中對鋼水進行合金化，使得鋼水的氮含量達到0.017-0.023％；對鋼包底吹氬或采用LF爐精煉鋼水；對鋼水進行連鑄，得到鋼坯；軋制鋼坯，從而獲得熱軋500N澳標鋼筋，所述熱軋500N澳標鋼筋包含按質量計0.15-0.22％的C、0.20-0.60％的Si、0.70-1.20％的Mn、小于0.045％的P、小于0.045％的S、0.09-0.11％的V、0.017-0.023％的N以及余量的Fe和不可避免的雜質，所述熱軋500N澳標鋼筋具有不超過0.44％的碳當量和不小于500Mpa的屈服強度。
文檔編號C22C38/12GK102424932SQ20111037311
公開日2012年4月25日 申請日期2011年11月22日 優(yōu)先權日2011年11月22日
發(fā)明者劉艷林, 孫道清, 徐尚富, 杜傳治, 楊王輝, 梁輝, 江洪廣, 牛冬梅, 王建軍, 王淑華, 黃海玉 申請人:萊蕪鋼鐵集團有限公司