[发明专利]一种500MPa热轧耐火钢筋及其制造方法

说明书

本发明公开了一种500MPa热轧耐火钢筋，其室温力学性能屈服强度为520～590MPa，抗拉强度为685～935Mpa，断后伸长率≥20％，最大力总延伸率≥10％；其组织为铁素体F、珠光体P以及贝氏体B，其晶粒度为8.5‑10.5级；其600℃力学性能屈服强度为350～450MPa，抗拉强度为455～550Mpa，断后伸长率≥20％。以及一种500MPa热轧耐火钢筋制造方法。本发明的500MPa热轧耐火钢筋成分设计合理，同顾了室温和高温性能的要求，提高了耐火钢筋的质量，更好地普及和推广了500MPa的钢筋的应用。

技术领域

本发明涉及一种建筑钢筋材料，尤其是涉及一种500MPa热轧耐火钢筋及其制造方法。

背景技术

随着我国建筑向超高层发展趋势愈来愈明显，建筑的防火问题就成为直接关系到人身财产安全的重要问题。国外高层、超高层建筑以纯钢结构为主，而我国以钢-混凝土混合结构居多。钢-混凝土混合结构之所以得到较大发展，是因为其可有效地将钢、混凝土构件进行组合，既具有钢结构的技术优势又具有混凝土造价相对低廉的特点。我国钢筋年产量达2亿多t，而耐火钢筋的开发在国内是空白，为了解决钢筋在高层或超高层建筑的耐火性能问题，开发耐火钢筋势在必行。

对于耐火钢的耐火标准，国际上普遍采用日本的评判标准：如果钢在600℃的高温条件下保持l-3h后，其高温屈服强度保持室温强度的2/3以上，则具有耐火性能。因此，普通钢筋不具有耐火特性。

根据建筑用钢的一般要求，耐火钢筋可以认为：在钢中加入适量的耐火合金元素，如Cr、Ni、Mo、Nb、V等，使其具有在600℃时其屈服强度不低于常温屈服强度2/3的耐火性能，按热轧状态交货的钢筋。

开发耐火钢筋应注意以下几个方面：1)耐火钢筋室温力学性能；2)耐火钢筋600℃时其屈服强度不低于室温屈服强度2/3的耐火性能，；3)具有良好的加工性能；4)具有一定的可焊性，表现为焊点处的力学性能与母材相当。

由于耐火钢筋Cr、Mo等元素具有比较强的淬透性，轧后冷却速率对钢筋的塑性指标带来十分不利的影响，因此在钢筋生产过程中不能参照普通钢筋进行。

耐火钢筋的基本要求：

(1)成分设计合理，需要兼顾室温和高温性能的要求；

(2)钢中气体及夹杂物含量少；

(3)盘条组织细小、均匀，不得出现异常组织；

(4)控冷条件要求高，同批次头尾、不同批次钢材之间性能指标波动小；

(5)制造成本相对低。

由于耐火钢筋Cr、Mo等元素具有比较强的淬透性，在钢筋生产过程中不能参照普通钢筋进行，盘螺需要严格控制风冷线风量，直螺需要控制上冷床温度，不能进行穿水。要制造出达到上述要求的耐火钢筋，必须在成分和制作工艺流程上进行更加深入的研发工作。

根据国家对钢铁工业控制总量淘汰落后加快结构调整的有关精神要求，要求通过提升量大面广的普通产品质量和性能，加大高强度、高抗腐蚀性、高专项性能等关键钢材品种的开发和应用，开发400MPa、500MPa及以上高强抗震钢筋、耐候耐火耐蚀钢筋等。发展新型合金材料、高品质特殊钢精品线棒材等先进钢铁材料，大力推广应用高强度、耐腐蚀、耐高温、长寿命等高性能钢材，加快钢铁产品升级换代。现行许多耐火钢都是以生产建筑钢结构为目的而研发，而在生产具有一定耐火性能的钢筋方面的技术上还比较欠缺，同时国内大多数的建筑仍旧采用传统的钢筋混凝土结合方式来进行加固，这就要求我们在传统的建筑钢筋基础上研制出具有耐火性能的新一代钢筋。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种500MPa热轧耐火钢筋制造方法，满足建筑用500MPa耐火钢筋要求，提高钢筋生产效率和钢筋质量。

本发明的技术解决方案是：