Mn系高強(qiáng)精軋螺紋鋼筋的回火熱處理方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種Mn系高強(qiáng)精軋螺紋鋼筋的回火熱處理方法，其包括升溫過(guò)程、保溫過(guò)程和冷卻過(guò)程，所述保溫過(guò)程中的保溫溫度為200?600°C，保溫時(shí)間為3?6小時(shí)。本方法利用熱處理加熱爐進(jìn)行加熱，使軋后空冷得到的馬氏體組織分解，馬氏體中的過(guò)飽和碳析出，扭轉(zhuǎn)的晶格基本恢復(fù)正常，因而消除組織應(yīng)力，使鋼材組織轉(zhuǎn)化為貝氏體與相應(yīng)的回火組織；隨著馬氏體的消失鋼材強(qiáng)度降低、保溫時(shí)間延長(zhǎng)鋼材含氫量減少，也大大降低了鋼材的氫脆敏感性，保證了高強(qiáng)精軋螺紋鋼筋的強(qiáng)韌性、降低了組織應(yīng)力、氫脆敏感性。本方法在保證高強(qiáng)精軋螺紋鋼筋的強(qiáng)韌性、降低組織應(yīng)力和氫脆敏感性的同時(shí)，簡(jiǎn)化了生產(chǎn)工藝，降低了設(shè)備需求，具有工藝簡(jiǎn)單、生產(chǎn)成本低的特點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】Mn系高強(qiáng)精軋螺紋鋼筋的回火熱處理方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種鋼材的熱處理方法，尤其是一種Mn系高強(qiáng)精軋螺紋鋼筋的回火 熱處理方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 高強(qiáng)精軋螺紋鋼筋廣泛應(yīng)用于高鐵、橋梁和超高層建筑等大型工程，是現(xiàn)代化建 設(shè)不可或缺的一種鋼材。目前，PSB830、PSB930、PSB1080高強(qiáng)度優(yōu)質(zhì)精軋螺紋鋼筋的生產(chǎn) 鋼種普遍為40Si2MnV，該鋼種采用在線淬火、回火的生產(chǎn)工藝。上述鋼種生產(chǎn)工藝復(fù)雜、對(duì) 生產(chǎn)線設(shè)備要求較高。另一種高強(qiáng)度優(yōu)質(zhì)精軋螺紋鋼筋是采用廉價(jià)Mn、Cr、Si為主合金元 素生產(chǎn)的Mn系高強(qiáng)精軋螺紋鋼筋，該技術(shù)對(duì)生產(chǎn)線設(shè)備無(wú)特殊要求，是一種理想的低成本 高強(qiáng)精軋螺紋鋼筋生產(chǎn)方式。但由于Mn系高強(qiáng)精軋螺紋鋼筋軋后空冷得到貝氏體及馬氏 體組織，組織應(yīng)力大、氫脆敏感性高，極容易發(fā)生脆斷。所以，Mn系高強(qiáng)精軋螺紋鋼筋必須 進(jìn)行后續(xù)處理，在保證強(qiáng)度的同時(shí)提高產(chǎn)品的韌性?；鼗鹗菬崽幚砉に囍凶畛Ｒ?jiàn)也是最有 效的實(shí)現(xiàn)強(qiáng)韌性配合的方法，對(duì)鋼的組織與性能有重要影響，而且成本低廉。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種Mn系高強(qiáng)精軋螺紋鋼筋的回火熱處理方 法，以保證高強(qiáng)精軋螺紋鋼筋的強(qiáng)韌性、降低組織應(yīng)力和氫脆敏感性。
[0004] 為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：其包括升溫過(guò)程、保溫過(guò)程和 冷卻過(guò)程，所述保溫過(guò)程中的保溫溫度為200?600°C，保溫時(shí)間為3?6小時(shí)。
[0005] 本發(fā)明所述冷卻過(guò)程采用隨爐冷卻方式。
[0006] 本發(fā)明所述升溫過(guò)程中，經(jīng)3?6小時(shí)升溫至200?600°C。
[0007] 本發(fā)明所述鋼筋成分的質(zhì)量百分比為：C 0.27?0.31%、Si 0.70?1.00%、Mn 2. 20 ?2. 70%、P 彡 0. 035%、S 彡 0. 035%、V 0. 040 ?0. 080%、Cr 0. 03 ?I. 00%、Ti 0. 01 ? 0. 03%，其余為Fe和不可避免的不純物。
[0008] 采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于：本發(fā)明利用熱處理加熱爐進(jìn)行加熱， 使軋后空冷得到的馬氏體組織分解，馬氏體中的過(guò)飽和碳析出，扭轉(zhuǎn)的晶格基本恢復(fù)正常， 因而消除組織應(yīng)力，使鋼材組織轉(zhuǎn)化為貝氏體與相應(yīng)的回火組織；同時(shí)，隨著馬氏體的消失 鋼材強(qiáng)度降低、保溫時(shí)間延長(zhǎng)鋼材含氫量減少，也大大降低了鋼材的氫脆敏感性，保證了高 強(qiáng)精軋螺紋鋼筋的強(qiáng)韌性、降低了組織應(yīng)力、氫脆敏感性。
[0009] 本發(fā)明在現(xiàn)有的冶煉和軋制生產(chǎn)設(shè)備條件下，利用回火熱處理工藝使Mn系高強(qiáng) 精軋螺紋鋼筋獲得最佳的強(qiáng)韌性，即：鋼中軋后空冷所得的馬氏體組織發(fā)生如下變化：碳 的偏聚和聚集（20?100°C )-馬氏體分解（100?250°C )-殘余奧氏體分解（200?300°C ) -碳化物類型轉(zhuǎn)變（200?400°C)- α相回復(fù)和再結(jié)晶、滲碳體球化（400?600°C)，而下 貝氏體基本保持不變；同時(shí)含釩碳氮化物細(xì)小粒子的彌散析出也保證了鋼材的強(qiáng)度；從而 獲得各項(xiàng)性能指標(biāo)滿足PSB830、PSB930、PSB1080級(jí)的Mn系高強(qiáng)精軋螺紋鋼筋。
[0010] 本發(fā)明在保證高強(qiáng)精軋螺紋鋼筋的強(qiáng)韌性、降低組織應(yīng)力和氫脆敏感性的同時(shí)， 簡(jiǎn)化了生產(chǎn)工藝，降低了設(shè)備需求，具有工藝簡(jiǎn)單、生產(chǎn)成本低的特點(diǎn)。

【具體實(shí)施方式】
[0011] 下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明，各實(shí)施例的鋼材成分見(jiàn)表1。
[0012] 表1 :各實(shí)施例中鋼材成分（wt%)

【權(quán)利要求】
1. 一種Mn系高強(qiáng)精軋螺紋鋼筋的回火熱處理方法，其包括升溫過(guò)程、保溫過(guò)程和冷卻 過(guò)程，其特征在于：所述保溫過(guò)程中的保溫溫度為200?600°C，保溫時(shí)間為3?6小時(shí)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的Mn系高強(qiáng)精軋螺紋鋼筋的回火熱處理方法，其特征在于：所 述冷卻過(guò)程采用隨爐冷卻方式。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的Mn系高強(qiáng)精軋螺紋鋼筋的回火熱處理方法，其特征在于：所 述升溫過(guò)程中，經(jīng)3?6小時(shí)升溫至200?600°C。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的Mn系高強(qiáng)精軋螺紋鋼筋的回火熱處理方法，其特征在 于，所述鋼筋成分的質(zhì)量百分比為：C 0. 27?0. 31%、Si 0. 70?I. 00%、Μη 2. 20?2. 70%、 P 彡 0· 035%、S 彡 0· 035%、V 0· 040 ?0· 080%、Cr 0· 03 ?I. 00%、Ti 0· 01 ?0· 03%，其余為 Fe和不可避免的不純物。
【文檔編號(hào)】C21D9/00GK104212961SQ201410426792
【公開(kāi)日】2014年12月17日 申請(qǐng)日期:2014年8月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月27日
【發(fā)明者】王全利, 白瑞國(guó), 王井偉, 關(guān)叢英, 馬海峰, 王曉東 申請(qǐng)人:河北鋼鐵股份有限公司承德分公司