[发明专利]一种含稀土元素的高强度耐腐蚀钢筋用钢及其热处理工艺

说明书

技术领域

本发明涉及高强度耐腐蚀钢筋用钢，具体的说是一种含稀土元素的高强度耐腐蚀钢筋用钢及其热处理工艺。

背景技术

钢在建筑行业的应用广泛，尤其用于跨度大，结构复杂的支撑作用，其重要性不言而喻，但是目前现有的钢存在强度低，使用寿命短，并且在实际运用过程中，在环境比较恶劣的地方钢容易腐蚀生锈，并且其抗氧化性能不好，使用寿命短，增加了成本，并且长时间后会降低其安全性，产生安全隐患。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对以上现有技术的缺点，提出一种含稀土元素的高强度耐腐蚀钢筋用钢及其热处理工艺，该含稀土元素的高强度耐腐蚀钢筋用钢不仅强度高，使用寿命长，生产成本低，热处理工艺简单，工作效率高，并且抗腐蚀性能、抗氧化性能和耐高温性能显著提高，在运用中可以减少钢的用量就能达到其设计要求，降低结构的复杂程度，降低成本，安全性高。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是通过以下方式实现的：一种含稀土元素的高强度耐腐蚀钢筋用钢，化学成份按质量百分比为：C：0.02-0.05%，Ni：5.3-5.6%，Cr：2.47-2.49%，Si：1.23-1.26%，Mn：2.35-2.38%，Cu：2.8-3.2%，V：0.26-0.28%，Mo：0.31-0.38%，P：0.036-0.038%，W：0.65-0.68%，稀土元素：1.15-1.18%，余量为Fe；

复合稀土按质量百分比为：La：3.2-3.5%，Gd：6.5-6.8%，Pr：12.5-14.5%，Er：16-18%，Ho：5.8-6.5%，Nd：13.5-13.9%，Sm：14.8-15.3%，Lu：10.5-10.8%，余量为Yb。

本发明还提供了一种含稀土元素的高强度耐腐蚀钢筋用钢的热处理工艺，该方法按以下步骤进行：

步骤（1）：先进行一次热处理：将钢放入高频炉中加热至1080-1100℃，保温4-6h，然后采用水冷以16-20℃/s的速度冷却至720-730℃，然后用油冷却以12-14℃/s速度冷却至280-300℃；然后进行淬火处理：放入高频炉中加热至625-638℃，保温1-2h，将钢用冷却水以8-10℃/s的速度冷却至室温；

步骤（2）：利用超声波清洗槽对冷却后的钢表面进行清洗，然后进行调质热处理工序：采用一次正火+两次回火，先正火：温度在760-780℃，到温后保温10-15min；再第一次回火：加热温度为790-810℃，到温后保温20-25min，然后空冷至室温后进行第二次回火；加热温度为850-860℃，到温后保温20-30min，然后采用水冷与空冷结合，先采用水冷以10-12℃/s的冷却速率将钢水冷至500-520℃，然后空冷至280-310℃，再采用水冷以5-8℃/s的冷却速率将钢冷至室温；

步骤（3）：将钢放入真空炉中，先以18-25℃/s的速度加热至1000-1050℃，保温4-5h，然后采用吹氦气冷却，冷却速度为7-9℃/s，冷却至480-490℃，保温35-40min，然后水冷以8-10℃/s速度冷却至室温；

步骤（4）：用油清洗表面，然后放入干燥炉中，干燥温度为100-150℃，干燥时间为5-8h，然后空冷至室温；

步骤（5）：超声波探伤检查和检查尺寸。

本发明进一步限定的技术方案是：

前述的含稀土元素的高强度耐腐蚀钢筋用钢，化学成份按质量百分比为：C：0.02%，Ni：5.3%，Cr：2.47%，Si：1.23%，Mn：2.35%，Cu：2.8%，V：0.26%，Mo：0.31%，P：0.036%，W：0.65%，稀土元素：1.15%，余量为Fe；稀土元素按质量百分比为：La：3.2%，Gd：6.5%，Pr：12.5%，Er：16%，Ho：5.8%，Nd：13.5%，Sm：14.8%，Lu：10.5%，余量为Yb。

前述的含稀土元素的高强度耐腐蚀钢筋用钢，化学成份按质量百分比为：C：0.05%，Ni：5.6%，Cr：2.49%，Si：1.26%，Mn：2.38%，Cu：3.2%，V：0.28%，Mo：0.38%，P：0.038%，W：0.68%，稀土元素：1.18%，余量为Fe；稀土元素按质量百分比为：La：3.5%，Gd：6.8%，Pr：14.5%，Er：18%，Ho：6.5%，Nd：13.9%，Sm：15.3%，Lu：10.8%，余量为Yb。