專利名稱：500Mpa高強(qiáng)度螺紋鋼筋的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鋼筋的生產(chǎn)工藝方法，尤其涉及一種500Mpa高強(qiáng)度螺紋鋼筋的生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
螺紋鋼筋在工業(yè)廠房、水庫大壩、道路橋梁等建筑中起著骨架作用?，F(xiàn)行國內(nèi)所有的鋼鐵企業(yè)均采用20MnSi鋼坯，生產(chǎn)HRB335級螺紋鋼筋。但現(xiàn)有的HRB335級螺紋鋼筋強(qiáng)度偏低，特別在大型工程建設(shè)中，凸現(xiàn)出鋼體結(jié)構(gòu)自重較大，工程的造價(jià)較高，工程建設(shè)周期較長等缺點(diǎn)，先進(jìn)的工業(yè)國家早已淘汰HRB335同類級鋼筋。為了提高鋼筋的強(qiáng)度，鋼鐵企業(yè)均采用在鋼坯中加入微合金化元素，即冶煉鋼坯時(shí)分別加入釩(V)、鈮(Nb)、鈦(Ti)等合金，通過這些元素在鋼中與其它元素的固熔強(qiáng)化作用，達(dá)到強(qiáng)化鋼材組織的目的。例如，在鋼中加入釩鐵，就可冶煉成20MnSiv鋼坯，生產(chǎn)的鋼筋強(qiáng)度級別可達(dá)到HRB400，強(qiáng)度指標(biāo)與HRB335相比可提高17％。然而，由于合金元素的加入，冶煉生產(chǎn)工藝更加復(fù)雜，勢必增加生產(chǎn)成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種采用普通的20MnSi鋼坯，直接生產(chǎn)出HRB500級高強(qiáng)度螺紋鋼筋的生產(chǎn)方法，旨在降低生產(chǎn)成本及能耗，提高鋼筋強(qiáng)度，節(jié)省鋼材用量，降低工程造價(jià)。
本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明提供的一種500Mpa高強(qiáng)度螺紋鋼筋的生產(chǎn)方法，包括下列步驟a.采用普通20MnSi鋼坯，鋼坯的開軋溫度保持在880～950℃，經(jīng)過粗、中軋機(jī)組大壓下，軋機(jī)最大延伸系數(shù)μ為1.449；然后軋件通過預(yù)穿水冷進(jìn)行降溫，預(yù)穿水后的溫度為850～950℃；b.鋼材經(jīng)過預(yù)穿水段后進(jìn)入精軋機(jī)組，主電機(jī)功率為1350KW；然后進(jìn)入穿水冷卻段使軋件表面的溫度迅速降低，所述穿水冷卻段的節(jié)數(shù)為1～5節(jié)，水壓為0.8～1.2Mpa，使鋼材上冷床的表面溫度控制在550～650℃；c.鋼材上冷床進(jìn)行空冷，芯部余熱釋放，完成自身回火處理后即得成品鋼筋。
本發(fā)明利用普通的20MnSi鋼坯，實(shí)施超低溫大壓下軋制，改善了鋼材組織，直接生產(chǎn)出HRB500級高強(qiáng)度螺紋鋼筋。采用超低溫開軋，不僅可以避免后面冷卻工序的冷卻強(qiáng)度過大的問題，使上冷床溫度達(dá)到理想的效果，而且能夠降低能耗及成本。軋件經(jīng)過粗軋與中軋后，精軋機(jī)組速度高會使軋制中的軋件溫度升高，在粗、中軋后增加預(yù)水冷進(jìn)行降溫。最后在精軋后經(jīng)過穿水冷卻，利用余熱處理技術(shù)使鋼筋的綜合力學(xué)性能得到很大的提高。
在軋制過程中，預(yù)水冷卻以及穿水冷卻器的節(jié)數(shù)、壓力的大小、軋制速度的快慢會影響鋼材的冷卻效果。為進(jìn)一步提高鋼材的性能，本發(fā)明所述步驟a預(yù)穿水段節(jié)數(shù)可以為1～3節(jié)，水壓為常壓。所述軋機(jī)的軋制速度可以為4～15m/s。
本發(fā)明具有以下有益效果(1)與GB1499中HRB335級相比，使用相同的20MnSi原料，本產(chǎn)品強(qiáng)度指標(biāo)可以提高50％，達(dá)到高強(qiáng)度鋼筋的HRB500級，具有強(qiáng)度高、延伸性好的綜合性能。
(2)采用超低溫開軋，能夠節(jié)省燃料15％左右，大大降低生產(chǎn)成本，增長了企業(yè)的效益。
(3)能夠減少建筑物對鋼筋的用量，可以節(jié)省鋼材15～30％，在工程建設(shè)中大大減輕了鋼體結(jié)構(gòu)自重，提高了資源利用率，降低了工程的造價(jià)，縮短了工程建設(shè)周期，減少了能源消耗和對環(huán)境的污染，具有極大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。


下面將結(jié)合實(shí)施例和附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述圖1是本發(fā)明實(shí)施例的工藝流程框圖。
具體實(shí)施例方式
圖1所示為本發(fā)明的500Mpa高強(qiáng)度螺紋鋼筋的生產(chǎn)方法的實(shí)施例，包括下列步驟a.采用普通20MnSi鋼坯，其化學(xué)成分見表1，以超低溫的方式保持開軋溫度在880～950℃，經(jīng)過粗、中軋機(jī)組大壓下，軋機(jī)最大延伸系數(shù)μ為1.449；然后鋼材通過預(yù)穿水冷進(jìn)行降溫，預(yù)穿水段節(jié)數(shù)可以為1～3節(jié)，水壓為常壓，預(yù)穿水后的溫度為850～950℃；b.鋼材經(jīng)過預(yù)穿水段后進(jìn)入精軋機(jī)組，主電機(jī)功率為1350KW；然后進(jìn)入穿水冷卻段使軋件表面的溫度迅速降低，所述穿水冷卻段的節(jié)數(shù)為1～5節(jié)，水壓為0.8～1.2Mpa，使鋼材上冷床的表面溫度控制在550～650℃；
c.鋼材上冷床進(jìn)行空冷，芯部余熱釋放，完成自身回火處理后即得成品鋼筋。
表1 普通20MnSi鋼坯的化學(xué)成分(％)

生產(chǎn)不同規(guī)格的產(chǎn)品，可以通過工藝參數(shù)予以控制，見表2。
表2 三種典型規(guī)格鋼筋軋制工藝參數(shù)

5鋼筋的組織、性能試驗(yàn)主要包括金相高倍試驗(yàn)、拉伸、彎曲和反彎試驗(yàn)等，本發(fā)明實(shí)施例典型規(guī)格產(chǎn)品用戶實(shí)用的鋼筋性能參數(shù)見表3。
表3 本發(fā)明實(shí)施例典型規(guī)格產(chǎn)品的力學(xué)性能參數(shù)

金屬組織和結(jié)構(gòu)金屬組織鐵素體+珠光體晶粒度≥9級表3結(jié)果表明，通過采用超低溫大壓軋制工藝，獲得了主要組織為珠光體及鐵素體(P+F)，屈服強(qiáng)度超過500Mpa級為特征的高強(qiáng)度螺紋鋼筋，其綜合性能達(dá)到新修訂的GB1499標(biāo)準(zhǔn)500MPa強(qiáng)度級別的要求。
權(quán)利要求
1.一種500Mpa高強(qiáng)度螺紋鋼筋的生產(chǎn)方法，其特征在于包括下列步驟a.采用普通20MnSi鋼坯，鋼坯的開軋溫度保持在880～950℃，經(jīng)過粗、中軋機(jī)組大壓下，軋機(jī)最大延伸系數(shù)μ為1.449；然后軋件通過預(yù)穿水冷進(jìn)行降溫，預(yù)穿水后的溫度為850～950℃；b.鋼材經(jīng)過預(yù)穿水段后進(jìn)入精軋機(jī)組，主電機(jī)功率為1350KW；然后進(jìn)入穿水冷卻段使軋件表面的溫度迅速降低，所述穿水冷卻段的節(jié)數(shù)為1～5節(jié)，水壓為0.8～1.2Mpa，使鋼材上冷床的表面溫度控制在550～650℃；c.鋼材上冷床進(jìn)行空冷，芯部余熱釋放，完成自身回火處理后即得成品鋼筋。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的500Mpa高強(qiáng)度螺紋鋼筋的生產(chǎn)方法，其特征在于所述步驟a預(yù)穿水段節(jié)數(shù)為1～3節(jié)，水壓為常壓。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的500Mpa高強(qiáng)度螺紋鋼筋的生產(chǎn)方法，其特征在于所述軋機(jī)的軋制速度為4～15m/s。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種500Mpa高強(qiáng)度螺紋鋼筋的生產(chǎn)方法，包括下列步驟a.采用普通20MnSi鋼坯，鋼坯的開軋溫度保持在880～950℃，經(jīng)過粗、中軋機(jī)組大壓下，軋機(jī)最大延伸系數(shù)μ為1.449；然后軋件通過預(yù)穿水冷進(jìn)行降溫，預(yù)穿水后的溫度為850～950℃；b.鋼材經(jīng)過預(yù)穿水段后進(jìn)入精軋機(jī)組，主電機(jī)功率為1350KW；然后進(jìn)入穿水冷卻段使軋件表面的溫度迅速降低，穿水冷卻段的節(jié)數(shù)為1～5節(jié)，水壓為0.8～1.2Mpa，使鋼材上冷床的表面溫度控制在550～650℃；c.鋼材上冷床進(jìn)行空冷，芯部余熱釋放，完成自身回火處理后即得成品鋼筋。本發(fā)明利用普通的20MnSi鋼坯，實(shí)施超低溫大壓下軋制，改善了鋼材組織，直接生產(chǎn)出HRB500級高強(qiáng)度螺紋鋼筋，降低了生產(chǎn)成本及能耗，提高了鋼筋強(qiáng)度，有利于降低工程造價(jià)。
文檔編號B21B37/74GK1792484SQ200510132558
公開日2006年6月28日 申請日期2005年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月26日
發(fā)明者丁之坤, 吳少文, 康勝利, 李勤川, 朱席龍 申請人:廣州雙菱鋼鐵工業(yè)有限公司