專利名稱：一種600MPa級的熱軋帶肋鋼筋用鋼及其冶煉方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種熱軋帶肋鋼筋用鋼及其冶煉方法，更具體的說涉及一種屈服強(qiáng)度600MPa級的熱軋帶肋鋼筋用鋼及其冶煉方法。
背景技術(shù)：
目前國內(nèi)外高強(qiáng)度鋼筋屈服強(qiáng)度一般為400MPa級、500MPa級，屈服強(qiáng)度高于500MPa級的鋼筋很少。美國ASTM A615/A615M-07中75級鋼筋屈服強(qiáng)度要求彡520MPa,成分只要求P< 0. 060%,其它元素含量未作具體要求；前蘇聯(lián)CTO-ACH M7-93中A600C鋼筋屈服強(qiáng)度要求彡600MPa，成分要求為彡O. 28%C、彡I. 0%Si、彡I. 60%Mn、彡O. 045%P、(O. 045%S、彡0·010%Ν、彡O. 65%碳當(dāng)量;發(fā)明專利申請(CN1769510)公開了一種屈服強(qiáng)度要求彡550MPa的抗震鋼筋，成分范圍為O. 07-0. 16% CU. 2-2. O % SiU. 5-2. 0% Mn, (O. 4% Cr,O. 02-0. 14% V，其余為Fe和雜質(zhì)元素。長期以來，由于氮與各種脆性現(xiàn)象的不良效果有關(guān)，所以一直被煉鋼工作者視為不利因素。如對于低碳鋼，固溶在鋼中的氮會導(dǎo)致時(shí)效和藍(lán)脆等現(xiàn)象，氮與鋼中鈦、鋁等元素結(jié)合會形成脆性夾雜等。但是近年來由于氮與合金元素相互作用產(chǎn)生一些有益效果而受到極大重視。從而開發(fā)出許多高氮的不同鋼種。目前在生產(chǎn)400MPa級、500MPa級的熱軋帶肋鋼筋時(shí)已普遍采用釩、氮進(jìn)行微合金化，釩和氮共同加入鋼中比單獨(dú)加入釩進(jìn)行微合金化具有更好的強(qiáng)化效果，這是由于釩的氮化物比釩的碳化物具有更高的穩(wěn)定性，析出相更細(xì)小彌散，高溫區(qū)的析出物還有細(xì)化鋼筋晶粒的作用，使得強(qiáng)化效果明顯提高。氮是釩微合金化鋼中一種很有效的合金元素，通過充分利用廉價(jià)的氮元素，可顯著提高釩微合金化鋼的強(qiáng)化效果，達(dá)到節(jié)約合金用量、降低成本的目的。發(fā)展高強(qiáng)度鋼筋是冶金與建筑領(lǐng)域的發(fā)展趨勢，屈服強(qiáng)度600MPa級鋼筋的研制與應(yīng)用勢在必行。生產(chǎn)600MPa級熱軋帶肋鋼筋也可嘗試采用釩、氮進(jìn)行微合金化，但當(dāng)鋼中釩含量超過O. 10%時(shí)，鋼中的氮含量就會相對偏低，V/N比> 5，V/N比遠(yuǎn)高于其理想的化學(xué)配比3. 64，釩往往不能充分發(fā)揮其強(qiáng)化作用，致使釩的加入量很高，不僅浪費(fèi)了合金資源,而且增加了生產(chǎn)成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種有效控制V/N比，節(jié)約貴金屬資源，降低生產(chǎn)成本的600MPa級的熱軋帶肋鋼筋用鋼。同時(shí)，本發(fā)明還提供上述鋼的冶煉方法。為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種600MPa級的熱軋帶肋鋼筋用鋼，以重量百分比計(jì)，含 C 0. 18-0. 28%、Si 0. 40-0. 80%、Mn 1. 35-1. 60%、P 0-0. 045%、S 0-0. 045%、
V:0. 15-0. 25%, N :0. 034-0. 083%，且 V/N 比為 3. 0-4. 5，其余為 Fe 和雜質(zhì)元素。本發(fā)明進(jìn)一步限定的技術(shù)方案是以重量百分比計(jì)，含C :0. 21-0. 24%、Si O.50-0. 75%、Mn :1. 45-1. 55%、P :0-0. 045%、S :0-0. 045%、V :0. 18-0. 22%, N :0. 051-0. 063%,且V/N比為3. 49-3. 83，其余為Fe和雜質(zhì)元素。進(jìn)一步的，以重量百分比計(jì)，含C :0. 23%、Si :0. 68%、Mn :1. 48%、P 0-0. 045%、S 0-0. 045%、V :0. 21%, N :0. 057%，且 V/N 比=3. 68，其余為 Fe 和雜質(zhì)元素。本發(fā)明提供了上述600MPa級的熱軋帶肋鋼筋用鋼的冶煉方法，采用冶煉工藝進(jìn)行冶煉，在轉(zhuǎn)爐冶煉出鋼過程中，向鋼包中每噸鋼水加入含1.5-2. 6kg純釩的釩氮合金2. 4-3. Okg,并且每噸鋼水加入含O. 51-4. 8kg純氮的增氮?jiǎng)?. 6-5. 5kg，將鋼水的V/N比控制在3. 0-4. 5之間。本發(fā)明進(jìn)一步限定的技術(shù)方案是采用冶煉工藝進(jìn)行冶煉，在轉(zhuǎn)爐冶煉出鋼過程中，向鋼水加入含I. 8-2. 4kg純釩的釩氮合金，并且每噸鋼水加入含O. 85-1. 85kg純氮的增 氮?jiǎng)?，將鋼水的V/N比控制在3. 49-3. 85。進(jìn)一步的，采用冶煉工藝進(jìn)行冶煉，在轉(zhuǎn)爐冶煉出鋼過程中，向鋼水中加入含
2.16kg純釩的釩氮合金，并且每噸鋼水加入含I. 35kg純氮的增氮?jiǎng)?，將鋼水的V/N比控制在 3. 68。進(jìn)一步的，所述的增氮?jiǎng)┲饕煞譃榈梃F或氮化硅錳或氮化錳鐵。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明所述的一種600MPa級的熱軋帶肋鋼筋用鋼及其冶煉方法，通過添加含釩氮的合金和增氮?jiǎng)梢詫撍腣/N比控制在3. 0-4. 5，利用廉價(jià)的氮元素充分發(fā)揮釩的強(qiáng)化效果，明顯地減少釩的用量，并且采用較少的釩含量就可以保證600MPa級大規(guī)格鋼筋的力學(xué)性能，從而節(jié)約貴重金屬資源，降低生產(chǎn)成本。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1-11本實(shí)施例提供的一種熱軋帶肋鋼筋用鋼，以重量百分比計(jì)，含C :0. 18-0. 28%、Si
0.40-0. 80%、Mn 1. 35-1. 60%、P :0-0. 045%、S :0-0. 045%、V :0. 15-0. 25%, N 0. 034-0. 083%,且V/N比為3. 0-4. 5，其余為Fe和雜質(zhì)元素。其冶煉方法為采用冶煉工藝進(jìn)行冶煉，在轉(zhuǎn)爐冶煉出鋼過程中，向鋼包中每噸鋼水加入含I. 5-2. 6kg純釩的釩氮合金2. 4-3. Okg,并且每噸鋼水加入含0. 51-4. 8kg純氮的增氮?jiǎng)?. 6-5. 5kg，將鋼水的V/N比控制在3. 0-4. 5之間。所述的增氮?jiǎng)┲饕煞譃榈梃F或氮化娃猛或氮化猛鐵。實(shí)施例1-11的主要成分和屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度和伸長率如表I和表2所不表I :
權(quán)利要求
1.一種600MPa級的熱軋帶肋鋼筋用鋼，其特征在于，以重量百分比計(jì)，含C:O.18-0. 28%、Si 0. 40-0. 80%、Mn 1. 35-1. 60%、P 0-0. 045%、S 0-0. 045%、V O. 15-0. 25%,N :0. 034-0. 083%,且V/N比為3. 0-4. 5，其余為Fe和雜質(zhì)元素。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的600MPa級的熱軋帶肋鋼筋用鋼，其特征在于，以重量百分比計(jì)，含 C 0. 21-0. 24%、Si 0. 50-0. 75%、Mn 1. 45-1. 55%、P 0-0. 045%、S 0-0. 045%、V O.18-0. 22%, N :0. 051-0. 063%，且 V/N 比為 3. 49-3. 83，其余為 Fe 和雜質(zhì)元素。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的600MPa級的熱軋帶肋鋼筋用鋼，其特征在于，以重量百分比計(jì)，含 C 0. 23%、Si 0. 68%,Mn 1. 48%,P 0-0. 045%、S 0-0. 045%、V 0. 21%,N 0. 057%，且 V/N比=3. 68，其余為Fe和雜質(zhì)元素。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的600MPa級的熱軋帶肋鋼筋用鋼的冶煉方法，其特征在于，采用冶煉工藝進(jìn)行冶煉，在轉(zhuǎn)爐冶煉出鋼過程中，向鋼包中每噸鋼水加入含I. 5-2. 6kg純釩的釩氮合金，并且每噸鋼水加入含0. 51-4. 8kg純氮的增氮?jiǎng)?，將鋼水的V/N比控制在3.0-4. 5 之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的600MPa級的熱軋帶肋鋼筋用鋼的冶煉方法，其特征在于，采用冶煉工藝進(jìn)行冶煉，在轉(zhuǎn)爐冶煉出鋼過程中，向鋼水加入含I. 8-2. 4kg純釩的釩氮合金，并且每噸鋼水加入含0. 85-1. 85kg純氮的增氮?jiǎng)?，將鋼水的V/N比控制在3. 49-3. 85。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種600MPa級的熱軋帶肋鋼筋用鋼的冶煉方法，其特征在于，采用冶煉工藝進(jìn)行冶煉，在轉(zhuǎn)爐冶煉出鋼過程中，向鋼水中加入含2. 16kg純釩的釩氮合金，并且每噸鋼水加入含I. 35kg純氮的增氮?jiǎng)?，將鋼水的V/N比控制在3. 68。
7.根據(jù)權(quán)利要求4-6任一權(quán)利要求所述的一種600MPa級的熱扎帶肋鋼筋用鋼的冶煉方法，其特征在于，所述的增氮?jiǎng)┲饕煞譃榈梃F或氮化硅錳或氮化錳鐵。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種600MPa級的熱軋帶肋鋼筋用鋼，以重量百分比計(jì)，含C0.18-0.28%、Si0.40-0.80%、Mn1.35-1.60%、P0-0.045%、S0-0.045%、V0.15-0.25%，N0.034-0.083%，且V/N比為3.0-4.5，其余為Fe和雜質(zhì)元素。其冶煉方法為在轉(zhuǎn)爐冶煉出鋼過程中，向鋼包中每噸鋼水加入含1.5-2.6kg純釩的釩氮合金，并且每噸鋼水加入含0.51-4.8kg純氮的增氮?jiǎng)?，將鋼水的V/N比控制在3.0-4.5之間。本發(fā)明利用廉價(jià)的氮元素充分發(fā)揮釩的強(qiáng)化效果，明顯地減少釩的用量，從而節(jié)約貴重金屬資源，降低生產(chǎn)成本。
文檔編號C21C5/28GK102839334SQ20121031358
公開日2012年12月26日 申請日期2012年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月30日
發(fā)明者完顏衛(wèi)國, 張先軼, 眭志松 申請人:江蘇永鋼集團(tuán)有限公司