[发明专利]高强抗震钢筋及轧制工艺

说明书

本发明公开了一种高强抗震钢筋，按重量百分比，包括：C：0.24‑0.28％、Si：0.50‑0.80％、Mn：1.40‑1.60％、S≤0.040％、P≤0.040％、V：0.120‑0.160％、Nb：0.010‑0.030％、N：0.0140‑0.0220％，其余为Fe和不可避免杂质。轧制工艺包括步骤：(1)按照各成分重量百分比准备配料；(2)准备适合尺寸的钢坯。(3)轧制，其中钢坯加热温度1000‑1200℃，均热温度1150‑1230℃，开轧温度1100‑1200℃。(4)加热轧制后上冷床，自然冷却并打捆、堆放。本发明的钢筋合金体系简单，易于坯料冶炼与连铸高效化生产，未采用镍、钼等贵重合金，且铌、钒含量较低，产品合金成本低；开发的高强钢筋具有优良的综合性能和安全性能，可保证重点工程建筑的耐久性和安全性，推广应用前景良好。

技术领域

本发明涉及高强钢筋技术领域，具体涉及一种630MPa级及以上热轧高强抗震钢筋及其轧制工艺。

背景技术

热轧高强钢筋因其具有高强度、优良综合性能(工艺性能、焊接性能、延性、抗震性能等)、节能环保、使用寿命长、安全性高等优点可应用于高层、大跨度建筑结构、人防工程等重点工程。近年来国家一直在大力提倡节能减排、绿色环保，作为占国民经济重要地位的建筑行业，推广应用高强钢筋不仅顺应当代绿色、节能的发展趋势，而且能够显著提高建筑结构的安全性和整体质量。虽然近年来我国高强钢筋的产量和增长率呈逐年递增的态势，但是对比欧美发达国家，我国600MPa级及以上级别高强钢筋占比仍比较低。

热轧高强抗震钢筋的安全性能较非抗震高强抗震钢筋可大大的提高，但是生产难度会加大，强度级别越高抗震钢筋的生产难度越大。这主要是由于抗震钢筋除了满足同级别非抗震钢筋所规定的性能指标外，还需满足抗震钢筋的实测抗拉强度与实测屈服强度特征之比≥1.25；实测屈服强度与标准规定的屈服强度特征值之比≤1.30；钢筋的最大力总伸长≥9.0％的技术要求。上述技术性能指标可确保钢筋具有良好的抗震能力，提高建筑物的耐久性和安全性。

目前，国内630MPa级及以上高强钢筋的生产方法很多，但成分控制和产品抗震性能存在一定的差异，多是通过提高碳、氮含量，添加较高含量的贵重合金元素成分设计，虽然强度可以满足要求，但是抗震性能、焊接性能、延伸性会受到影响；同时高强钢筋生产工艺较普通钢筋复杂，比如增加了精炼工艺、坯料堆冷、控轧控冷或在线热处理等复杂工艺，大大限制了高强钢筋的大批量推广应用，同时对建筑物的安全性和稳定性造成一定影响。

发明内容

发明目的：本发明提供了一种轧制工艺简单、合金成本低、具有优良综合性能和安全性能的630MPa级及以上热轧高强抗震钢筋产品及生产方法，以满足大跨度建筑工程、人防工程等重点搞工程对钢筋综合性能、安全性能的要求。

技术方案：本发明的高强抗震钢筋，按重量百分比，包括：C：0.24-0.28％、Si：0.50-0.80％、Mn：1.40-1.60％、S≤0.040％、P≤0.040％、V：0.120-0.160％、Nb：0.010-0.030％、N：0.0140-0.0220％，其余为Fe和不可避免杂质。

其中：

C：C元素是钢中最为经济有效的强化元素，但是过高的碳含量对产品的塑性和焊接性能有不良影响。本发明中碳含量上限同于国标GB/T1499.2-2018中HRB600热轧带肋钢筋的C含量上限0.28％，综合考虑将碳含量范围设定为0.24％-0.28％。

Si：Si以固溶体形态存在于铁素体或奥氏体中，有较强的固溶强化作用，可显著提高钢的强度，且价格较锰、钒等合金元素低，性价比较高，因此本发明设定Si含量控制范围Si：0.50-0.80％。

Mn：Mn是良好的脱氧剂和脱硫剂，也是行之有效的固溶强化元素。同时，锰在钢中起到细化珠光体的作用。本发明中Mn含量优选范围：1.40-1.60％。