[发明专利]一种高强度抗震钢筋及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高强度抗震钢筋，属于钢筋制备技术领域。所述的高强度抗震钢筋包括以下原料：碳、硅、锰、钒、铬、钽、硫、锶、铌、钛、铁钙铝铼硅复合脱氧剂、氮化硅锰、铁及不可避免的杂质。本发明通过钢水熔炼、钢坯精炼、钢坯轧制、快速控冷等步骤制成。本发明通过采用铌、钛、铁钙铝铼硅复合脱氧剂、氮化硅锰构成的补强体系，提高钢筋的屈服强度、抗拉强度、断后伸长率、最大力下总伸长率以及铁素体晶粒度级别，减小铁素体晶粒尺寸。

技术领域

本发明属于钢铁制备技术领域，具体涉及一种高强度抗震钢筋及其制备方法。

背景技术

高强度钢筋是现代建筑结构中钢筋混凝土的主要增强材料、骨架材料，在建筑结构中承载着各种应力和应变。随着建筑工业的迅速发展，大型公共建筑、高层建筑等复杂结构对钢筋承载能力的要求越来越高，要求钢筋具有更高的强度、韧性和较好的可焊性等综合性能。当前国外建筑行业普遍采用焊接性能好、强度高的热轧带肋钢筋，如欧盟各国、北美基本采用500MPa、600MPa钢筋。 HRB600(强度级别600MPa)高强钢筋具有强度高、安全储备量大、抗震性能好、节省钢材用量、施工方便等优越性，更适用于高层、大跨度和抗震建筑结构，是一种更节约、更高效的新型建筑材料。相比目前国内主要使用的HRB335、 HRB400、HRB500级钢筋，可分别节约用钢量73％、44％和19％，节能减排效果显著；另一方面，可以解决建筑结构中“肥梁胖柱”的问题，增加建筑使用面积，使结构设计更加灵活，提高建筑使用功能。

目前中国建筑用热轧带肋钢筋产量达1.6亿吨，占钢产量的20％。随着我国建筑向高层、大跨度发展方向的不断增加，开发HRB600高强钢筋，提高钢的档次、质量和稳定性，有利于推动钢铁“减量化”生产及应用，促进建筑业的转型升级；同时，缓解钢铁生产的资源、能源和环境制约，对我国钢铁工业实现由注重规模扩张向品质质量效益转变具有十分重要意义。从60年代开始，我国先后研制成功不同的低合金的钢筋新品种，包括Mn-Si，Si-Ti，Si-V，Si-Nb，Mn-Si-V， Mn-Si-Nb等六个钢种系列近20个品种，其通过微合金化技术添加Ti,Nb,V或多种元素复合，同时结合控轧控冷工艺生产抗震级别的钢筋(HRB500E)使得钢筋的强度和塑性得到很好的搭配，抗震性能显著提高，有效地保障人民的生命和财产安全。

中国专利文献“一种高强度抗震钢筋及其生产方法(专利号：ZL201510734634.4)”公开了一高强度抗震钢筋，所述高强度抗震钢筋按照重量百分比的成分组成如下：C0.15-0.25％，Si0.2-0.4％，Mn0.3-0.45％，N0.03％-0.05％％， Cr0.08-0.09％，V0.12-0.21％，Ta0.009-0.015％，S≤0.008％，Sr0.008％-0.009％， P≤0.01％,余量为Fe及不可避免的杂质。该发明具有较好的抗震强度，但存在着断后伸长率、最大力下总伸长率以及铁素体晶粒度级别较小、铁素体晶粒尺寸较大以及焊接性能较差的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种高强度抗震钢筋及其制备方法，以解决在中国专利文献“一种高强度抗震钢筋及其生产方法(专利号：ZL 201510734634.4)”公开的基础上，如何优化组份、用量、工艺等，提高断后伸长率、最大力下总伸长率以及铁素体晶粒度级别、减小铁素体晶粒尺寸以及提高焊接性能较差的问题。

为了解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种高强度抗震钢筋，包括以下原料：碳、硅、锰、钒、铬、钽、硫、锶、铌、钛、铁钙铝铼硅复合脱氧剂、氮化硅锰、铁及不可避免的杂质；

所述的铌、钛、铁钙铝铼硅复合脱氧剂、氮化硅锰的重量比为(0.02-0.04)：(0.03-0.05)：(0.09-0.12)：(0.06-0.08)；

所述的铁钙铝铼硅复合脱氧剂中铁、钙、铝、铼、硅的重量比为1.5：1.3： 0.9：0.2：5。