一種HRB400E超細(xì)晶高強(qiáng)韌直條抗震鋼筋及其制備方法及步驟

摘要:技術(shù)特征:1.一種hrb400e超細(xì)晶高強(qiáng)韌直條抗震鋼筋,其特征在于具有下列重量百分比的化學(xué)成分:c0.21~0.25wt%、si0.35~0.45wt%、mn1.40~1.55wt%、nb0.006~0.009wt%、ti0.010...

  技術(shù)特征:

一種HRB400E超細(xì)晶高強(qiáng)韌直條抗震鋼筋及其制備方法及步驟

  1.一種hrb400e超細(xì)晶高強(qiáng)韌直條抗震鋼筋,其特征在于具有下列重量百分比的化學(xué)成分:c0.21~0.25wt%、si0.35~0.45wt%、mn1.40~1.55wt%、nb0.006~0.009wt%、ti0.010~0.015wt%、s≤0.040wt%、p≤0.045wt%、o≤0.0040wt%、n≤0.0060wt%,其余為fe及不可避免的不純物。

  2.權(quán)利要求1所述的hrb400e超細(xì)晶高強(qiáng)韌直條抗震鋼筋的制備方法,包括鋼水冶煉、脫氧合金化、鋼水氬站精煉、鋼水澆鑄、鋼坯加熱、鋼坯控軋控冷工序,其特征在于具體包括以下步驟:

  s1、鋼水冶煉:將廢鋼、生鐵及鐵水分別按130~150kg/t鋼、30~40kg/t鋼、890~910kg/t鋼的配比裝入ld轉(zhuǎn)爐,之后進(jìn)行常規(guī)頂?shù)讖?fù)合吹煉,加入常規(guī)石灰、輕燒白云石、菱鎂球造渣,石灰加入量為22~27kg/t鋼,輕燒白云石加入量為18~22kg/t鋼,菱鎂球加入量為0.5~1.0kg/t鋼,控制終點(diǎn)碳含量≥0.07wt%,出鋼溫度≤1640℃;出鋼前向鋼包底部加入活性石灰進(jìn)行渣洗,石灰加入量為1.0kg/t鋼,出鋼過(guò)程采用全程底吹氬工藝,氬氣流量控制為20~25nl/min;所述廢鋼化學(xué)成分c0.18~0.24wt%,si0.40~0.60wt%,mn1.20~1.40wt%,p0.022~0.045wt%,s0.015~0.035wt%,其余為fe及不可避免的不純物;所述生鐵化學(xué)成分c3.0~3.3wt%、si0.15~0.30wt%、mn0.50~0.80wt%、p0.075~0.090wt%、s0.015~0.025wt%,其余為fe及不可避免的不純物;所述鐵水化學(xué)成分c4.2~4.8wt%、si0.25~0.45wt%、mn0.40~0.60wt%、p0.090~0.120wt%、s≤0.040wt%,其余為fe及不可避免的不純物,所述鐵水溫度≥1300℃;

  s2、脫氧合金化:將s1步驟冶煉完畢的鋼水出鋼,當(dāng)鋼包中的鋼水量大于1/4時(shí),按下列脫氧合金化順序:硅鋁鈣脫氧劑→硅鐵→硅錳合金→高碳錳鐵→鈮鐵,依次向鋼包中加入下列物質(zhì):按1.0kg/t鋼的量,加入下列質(zhì)量比的硅鋁鈣脫氧劑:si37.5wt%,ca15.5wt%,al11.5wt%,其余為fe及不可避免的不純物;按3.5~5.1kg/t鋼的量,加入下列質(zhì)量比的硅鐵:si73.2wt%,其余為fe及不可避免的不純物;按9.1kg/t鋼的量,加入下列質(zhì)量比的硅錳合金:mn65.9wt%,si17.6wt%,c1.9wt%,其余為fe及不可避免的不純物;按11.0~13.0kg/t鋼的量,加入下列質(zhì)量比的高碳錳鐵:mn75.8wt%,c7.8wt%,其余為fe及不可避免的不純物;按0.10~0.15kg/t鋼的量,加入下列質(zhì)量比的鈮鐵:nb65.3wt%,si5.2wt%,c0.85wt%,p0.45wt%,s0.055wt%,其余為fe及不可避免的不純物;在鋼包鋼水量達(dá)到3/4時(shí)加完上述合金;出鋼完畢后,將鋼水吊送至氬站進(jìn)行精煉處理;

  s3、鋼水氬站精煉:將鋼水吊至氬站工位接好氬氣帶,開啟氬氣采用流量為20~30nl/min的氬氣對(duì)鋼水進(jìn)行吹氬處理,然后下電極采用檔位7~9檔化渣;通電化渣3分鐘后,抬電極觀察爐內(nèi)化渣情況,之后測(cè)溫、取樣;若渣樣偏稀和顏色偏黑,補(bǔ)加石灰2.0~5.0kg/t鋼調(diào)渣,反之加預(yù)熔型精煉渣1.0~2.0kg/t鋼調(diào)整,控制渣堿度為5.0~6.0;按0.24~0.36kg/t鋼的量,加入具有下列質(zhì)量比的碳化鈦合金:ti69.5wt%,c19.8wt%,其余為fe及不可避免的不純物,之后再吹氬2分鐘,氬氣流量控制為15~20nl/min;吹氬結(jié)束后加入鋼水覆蓋劑,加入量控制為1.0kg/t鋼,然后將鋼水吊至澆鑄工位;

  s4、鋼水澆鑄:在中間包溫度為1525~1540℃,拉速為2.6~2.8m/min,結(jié)晶器冷卻水流量為120~130m3/h,二冷比水量為1.6~1.8l/kg的條件下,采用小方坯鑄機(jī)將s3步驟的鋼水澆鑄成斷面150mm×150mm的鋼坯;

  s5、鋼坯加熱:將鋼坯送入均熱段爐溫為1040~1080℃的加熱爐中,加熱60~80分鐘,鋼坯出鋼之后推送至全連續(xù)式棒材軋機(jī)進(jìn)行軋制;

  s6、鋼坯控軋控冷:將鋼坯在速度為0.5~1.0m/s的軋制條件下粗軋6個(gè)道次;之后在速度為3.0~4.0m/s的軋制條件下中軋5~6個(gè)道次;之后進(jìn)入精軋前預(yù)水冷裝置進(jìn)行精軋前控冷,冷卻水量為60~80m3/h,預(yù)水冷后鋼筋進(jìn)精軋溫度控制為890~930℃;最后在速度為10.0~13.5m/s的軋制條件下精軋2~5個(gè)道次;將精軋后鋼材通過(guò)1~2段水冷段裝置進(jìn)行控冷,水泵開啟數(shù)1~2臺(tái),水泵壓力為1.5~2.0mpa;控冷后鋼筋在冷床自然空冷至室溫,即獲得目標(biāo)物。

  3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種hrb400e超細(xì)晶高強(qiáng)韌直條抗震鋼筋的制備方法,其特征在于,所述步驟s4中,鋼水澆鑄成斷面鋼坯采用r9m直弧形連續(xù)矯直5機(jī)5流小方坯鑄機(jī)。

  4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種hrb400e超細(xì)晶高強(qiáng)韌直條抗震鋼筋的制備方法,其特征在于,所述步驟s4中,鑄坯出拉矯機(jī)矯直溫度控制為1010~1030℃。

  5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種hrb400e超細(xì)晶高強(qiáng)韌直條抗震鋼筋的制備方法,其特征在于,所述步驟s5中,鋼坯出鋼溫度為980~1010℃。

  6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種hrb400e超細(xì)晶高強(qiáng)韌直條抗震鋼筋的制備方法,其特征在于,所述步驟s6中,控冷后鋼筋上冷床溫度控制為820~860℃。

  技術(shù)總結(jié)

  本發(fā)明公開了一種HRB400E超細(xì)晶高強(qiáng)韌直條抗震鋼筋及其制備方法,所述鋼筋具有下列重量百分比的化學(xué)成分:C 0.21~0.25 wt%、Si 0.35~0.45wt%、Mn 1.40~1.55wt%、Nb 0.006~0.009wt%、Ti 0.010~0.015wt%、S≤0.040wt%、P≤0.045wt%、O≤0.0040wt%、N≤0.0060wt%,其余為Fe及不可避免的不純物;其制備方法包括鋼水冶煉、脫氧合金化、鋼水氬站精煉、鋼水澆鑄、鋼坯加熱、鋼坯控軋控冷工序;本發(fā)明在鋼中加入鈮鐵和碳化鈦合金,軋鋼工序中采用較低的開軋溫度、進(jìn)精軋溫度及適當(dāng)?shù)能埡罂乩涔に囍频肏RB400E超細(xì)晶高強(qiáng)韌直條抗震鋼筋,本發(fā)明所制得鋼筋具有工藝力學(xué)性能優(yōu)異穩(wěn)定、顯微組織細(xì)小均勻、塑韌性好、低應(yīng)變時(shí)效性、抗震性能優(yōu)異等優(yōu)點(diǎn)。

  技術(shù)研發(fā)人員:陳偉;趙宇;張衛(wèi)強(qiáng);吳光耀;張令;張瑜;劉林剛;王俊愉;陳達(dá)雙;柏承波;鄧家木

  受保護(hù)的技術(shù)使用者:武鋼集團(tuán)昆明鋼鐵股份有限公司

  技術(shù)研發(fā)日:2020.01.11

  技術(shù)公布日:2020.08.14