專利名稱：建筑用hpb300熱軋直條鋼筋及其制備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種建筑用HPB300熱軋直條鋼筋及其制備，屬于金屬材料加工與成型技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
混凝土用熱軋光圓鋼筋是建筑行業(yè)使用量最大的鋼鐵材料之一，主要作為混凝土建筑工程中的箍筋、配筋使用。近年來(lái)，隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和建筑行業(yè)的快速發(fā)展，熱軋鋼筋產(chǎn)量大幅增長(zhǎng)，2011年熱軋光圓鋼筋產(chǎn)量達(dá)I. 2億噸，占鋼產(chǎn)量的18%，但目前市場(chǎng)上生產(chǎn)和使用的熱軋鋼筋大多還是HPB235級(jí)的光圓鋼筋，強(qiáng)度等級(jí)低，資源和能源消耗嚴(yán)重。為了加快我國(guó)建筑用鋼材升級(jí)換代，更好地促進(jìn)兩型社會(huì)構(gòu)建，2011年實(shí)施的 GB50010-2010《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》明確提出取消HPB235級(jí)光圓鋼筋，代之HPB300級(jí)光圓鋼筋；此外，調(diào)整了鋼筋的應(yīng)用范圍，縱向受力鋼筋可采用HPB300鋼筋，箍筋宜采用HPB300 鋼筋。按照混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范采用的鋼筋強(qiáng)度設(shè)計(jì)值計(jì)算，HPB300鋼筋和HPB235鋼筋相比，設(shè)計(jì)抗拉強(qiáng)度值提高了近14%，同比可節(jié)約鋼材用量10% 15% ;由于單位面積的面筋密度減小，大大提高了混凝土工程的布筋和捆扎效率，更有利于混凝土的澆灌作業(yè)，同時(shí)大大降低鋼筋維護(hù)成本和更新費(fèi)用。目前我國(guó)熱軋光圓鋼筋產(chǎn)量達(dá)I. 2億噸，若全部采用HPB300替代HPB235，每年可節(jié)約鋼材用量1500萬(wàn)噸以上，具有巨大的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益，符合國(guó)家兩型社會(huì)的發(fā)展需求?！笆濉逼陂g，我國(guó)將大力開展高強(qiáng)度減量化用鋼生產(chǎn)，促進(jìn)建筑用鋼升級(jí)換代，“減量化”用鋼將成為趨勢(shì)，這將有力推動(dòng)HPB300熱軋光圓鋼筋的生產(chǎn)。目前中國(guó)專利數(shù)據(jù)庫(kù)中涉及熱軋鋼筋的技術(shù)方案較多，但尚無(wú)涉及HPB300熱軋直條鋼筋技術(shù)方案申請(qǐng)件。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種建筑用HPB300熱軋直條鋼筋及其制備方法，且所生產(chǎn)的鋼筋具有強(qiáng)度高、塑韌性好、抗震性能優(yōu)異、高溫耐火性能好等特點(diǎn)，綜合性能優(yōu)異。本發(fā)明提供的建筑用HPB300熱軋直條鋼筋，經(jīng)過(guò)下列工藝步驟制備
A、鋼水冶煉將鐵水、廢鋼及生鐵加入LD氧氣轉(zhuǎn)爐后,進(jìn)行常規(guī)頂?shù)讖?fù)合吹煉,按常規(guī)量加入石灰、白云石、菱鎂球進(jìn)行造渣，控制終點(diǎn)碳彡0. 05wt%,出鋼溫度小于1670 V，出鋼前按I. Okg/t ■的量，向鋼包底部加入石灰；出鋼時(shí)全程底吹氬，控制氬氣流量為30 50NL/min,當(dāng)鋼包鋼水量大于1/4時(shí)，依次向鋼包中加入下列物質(zhì)按I. 0 I. 5kg/1的量，加入下列質(zhì)量比的娃I丐鋇復(fù)合脫氧劑Si 26. 5wt%, Ca 12. 5wt%, Ba 9. 5 wt% ;按
I.4 3. lkg/t,H的量，加入C含量為7. 5wt%、Cr含量為58. 5wt%的高碳鉻鐵；按6. 4
10.2kg/t,H的量，加入Mn含量為66. 5wt%、Si含量為17. 5wt%的硅錳合金；按2. 0 4. Okg/ 的量，加入Si含量為73. 5wt%的硅鐵，并在鋼包鋼水量達(dá)到3/4時(shí)加完，以進(jìn)行脫氧合金化；出鋼完畢后，對(duì)鋼水吹氬4 5分鐘，以促進(jìn)鋼水中夾雜物的上浮并排除，改善鋼水潔凈度；吹氬結(jié)束后，按I. Okg/tIH的量，向鋼包內(nèi)加入常規(guī)覆蓋劑后，送連鑄工序；
B、鋼水澆鑄在中間包溫度為1535 1545°C，拉速為2.7 2. 9m/min，二冷比水量為
2.O 2. 3L/kg的條件下，將步驟A的鋼水連鑄成鋼坯；
C、鋼坯軋制將步驟B的鋼坯送入均熱段溫度為1100 1150°C的加熱爐中，加熱60 80分鐘，在鋼坯開軋溫度為980 1010°C，速度為0. 8 I. 4m/s的軋制條件下，粗軋5 6個(gè)道次；在速度為3. 5 4. 6 m/s的軋制條件下，中軋5 6個(gè)道次；在冷卻水量為20 30mVh條件下控冷2 3秒；在速度為11. 5 14. 5m/s、精軋溫度為800 850°C的條件下，精軋4 5個(gè)道次，將精軋鋼材自然空冷至室溫，即獲得化學(xué)成份如下的建筑用HPB300熱軋直條鋼筋
C :0. 15 0. 22wt%, Si 0. 20 0. 40 wt%, Mn :0. 45 0. 70 wt%,
Cr 0. 10 0. 20wt%, S 彡 0. 045 wt%, P 彡 0. 045 wt%,
其余為Fe及不可避免的不純物。所述步驟B的二冷比水量是指連鑄機(jī)二冷區(qū)單位時(shí)間內(nèi)消耗的總水量與單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)二冷區(qū)鑄坯質(zhì)量的比值，以L/kg為單位，它是連鑄二次冷卻噴水強(qiáng)度的指標(biāo)。本發(fā)明具有下列優(yōu)點(diǎn)和效果鋼中加入鉻，淬透性和二次硬化作用得到明顯提高，促進(jìn)了鋼強(qiáng)度的提高；控制較低的精軋溫度，抑制奧氏體再結(jié)晶，提高奧氏體再結(jié)晶溫度，對(duì)奧氏體硬化狀態(tài)進(jìn)行控制，增加硬化奧氏體所儲(chǔ)存的變形能，促進(jìn)后續(xù)相變過(guò)程中鐵素體晶粒細(xì)化，提高晶粒細(xì)化作用并改善鋼的塑韌性；本發(fā)明所生產(chǎn)的鋼筋具有強(qiáng)度高、塑韌性好、抗震性能優(yōu)異等特點(diǎn)，高溫^(KTC )屈服強(qiáng)度ReL是室溫狀態(tài)的0. 40倍以上，明顯高于普通鋼材，具有較好的高溫耐火性。本發(fā)明提供的建筑用HPB300熱軋直條鋼筋的工藝力學(xué)性能見表I。表I建筑用HPB300熱軋直條鋼筋工藝力學(xué)性能
權(quán)利要求
1. 一種建筑用HPB300熱軋直條鋼筋的制備方法，其特征在于經(jīng)過(guò)下列工藝步驟 A、鋼水冶煉將鐵水、廢鋼及生鐵加入LD氧氣轉(zhuǎn)爐后,進(jìn)行常規(guī)頂?shù)讖?fù)合吹煉,按常規(guī)量加入石灰、白云石、菱鎂球進(jìn)行造渣，控制終點(diǎn)碳彡0. 05wt%,出鋼溫度小于1670 V，出鋼前按I. Okg/t ■的量，向鋼包底部加入石灰；出鋼時(shí)全程底吹氬，控制氬氣流量為30 50NL/min,當(dāng)鋼包鋼水量大于1/4時(shí)，依次向鋼包中加入下列物質(zhì)按I. 0 I. 5kg/1的量，加入下列質(zhì)量比的娃I丐鋇復(fù)合脫氧劑Si 26. 5wt%, Ca 12. 5wt%, Ba 9. 5 wt% ;按,1.4 3. lkg/t,H的量，加入C含量為7. 5wt%、Cr含量為58. 5wt%的高碳鉻鐵；按6. 4 ,10.2kg/t,H的量，加入Mn含量為66. 5wt%、Si含量為17. 5wt%的硅錳合金；按2. 0 4. Okg/ 的量，加入Si含量為73. 5wt%的硅鐵，并在鋼包鋼水量達(dá)到3/4時(shí)加完，以進(jìn)行脫氧合金化；出鋼完畢后，對(duì)鋼水吹氬4 5分鐘，以促進(jìn)鋼水中夾雜物的上浮并排除，改善鋼水潔凈度；吹氬結(jié)束后，按I. 0kg/tIH的量，向鋼包內(nèi)加入常規(guī)覆蓋劑后，送連鑄工序； B、鋼水澆鑄在中間包溫度為1535 1545°C，拉速為2.7 2. 9m/min，二冷比水量為,2.0 2. 3L/kg的條件下，將步驟A的鋼水連鑄成鋼坯； C、鋼坯軋制將步驟B的鋼坯送入均熱段溫度為1100 1150°C的加熱爐中，加熱60 80分鐘，在鋼坯開軋溫度為980 1010°C，速度為0. 8 I. 4m/s的軋制條件下，粗軋5 6個(gè)道次；在速度為3. 5 4. 6 m/s的軋制條件下，中軋5 6個(gè)道次；在冷卻水量為20 30mVh條件下控冷2 3秒；在速度為11. 5 14. 5m/s、精軋溫度為800 850°C的條件下，精軋4 5個(gè)道次，將精軋鋼材自然空冷至室溫，即獲得化學(xué)成份如下的建筑用HPB300熱軋直條鋼筋C :0. 15 0. 22wt%, Si 0. 20 0. 40 wt%, Mn :0. 45 0. 70 wt%,Cr 0. 10 0. 20wt%, S ≤ 0. 045 wt%, P ≤ 0. 045 wt%, 其余為Fe及不可避免的不純物。
全文摘要
本發(fā)明提供一種建筑用HPB300熱軋直條鋼筋及其制備，經(jīng)過(guò)鋼水冶煉、鋼水澆鑄、鋼坯軋制，得到具有下列質(zhì)量比的化學(xué)成分的建筑用HPB300熱軋直條鋼筋C0.15～0.22wt%，Si0.20～0.40wt%，Mn0.45～0.70wt%，Cr0.10～0.20wt%，S≤0.045wt%，P≤0.045wt%，其余為Fe及不可避免的不純物。本發(fā)明所生產(chǎn)的鋼筋具有強(qiáng)度高、塑韌性好、抗震性能優(yōu)異等特點(diǎn)，600℃高溫屈服強(qiáng)度ReL是室溫狀態(tài)的0.40倍以上，明顯高于普通鋼材，具有較好的高溫耐火性能。
文檔編號(hào)C21D8/06GK102851476SQ20121034040
公開日2013年1月2日 申請(qǐng)日期2012年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月14日
發(fā)明者張衛(wèi)強(qiáng), 陳偉, 趙宇, 王衛(wèi)東, 李金柱, 庾郁梅, 吳光耀 申請(qǐng)人:武鋼集團(tuán)昆明鋼鐵股份有限公司