[发明专利]一种高强锚杆钢筋的生产方法

说明书

一种高强锚杆钢筋的生产方法，采用工艺路线为冶炼—连铸—加热—轧制—冷却。钢的组成重量百分比为C=0.19%～0.23%，Si=0.45%～0.55%，Mn=1.52%～1.59%，P≤0.025%，S≤0.020%，V=0.060%~0.080%，N=0.008%～0.012%，其余为Fe和不可避免的杂质。本发明通过添加合适的微合金对成分进行优化，同时控制合适的低加热温度和控制冷却系统，生产一种保冲击性能要求的高强度锚杆钢筋。

技术领域

本发明属于冶金技术领域，涉及一种高强锚杆钢筋的生产方法。

背景技术

锚杆钢主要用于锚杆支护技术及相关支护工程。锚杆支护技术是一种结构简单的主动支护，他能最大限度的保持围岩石的完整性、稳定性，能有效的控制围岩变形、位移和裂缝的发展，充分发挥围岩自身的支撑作用，把围岩从载荷变为承载体，变被动支护为主动支护，且具有运输施工方便、效率高，有利于加快施工进度，且施工成本低，施工效果好施工噪音小等特点。该技术自诞生以来已有100余年的历史。锚固支护技术作为一种经济优越的技术手段，越来越广泛的应用于各个工程领域，不仅广泛应用于冶金、水利水电、铁路公路、军工及建筑等工程之中。

随着客户使用要求的越来越高，对材料提供也提出了新的要求，比如更加严苛的性能要求，更加精确的尺寸精度等，有些客户提出了500Mpa强度及以上系列的锚杆钢筋需要提供冲击性能检验合格的技术要求。锚杆钢筋，特别是高强度的锚杆钢筋，主要是通过微合金化来提升其主要强度指标，而微合金化对材料的冲击性能是不利的。沉淀强化的机理使得晶界之间存在大量的细小VNC的微合金化合物，不利于材料的冲击性能。

发明内容

本发明旨在提供一种保冲击性能锚杆钢筋生产方法，其代表钢种MG500主要规格为20mm、22mm，热轧时效3天后，抗拉强度在630MPa以上，屈服强度在540MPa以上，延伸率在20%以上，常温冲击AKV在40J以上，能够很好的满足矿用及其他锚杆支护工程的需求。

一种高强锚杆钢筋的生产方法，采用工艺路线为冶炼—连铸—加热—轧制—冷却，钢的组成重量百分比为C=0.19%～0.23%，Si=0.45%～0.55%，Mn=1.52%～1.59%，P≤0.025%，S≤0.020%，V=0.060%～0.080%，N=0.008%～0.012%，其余为Fe和不可避免的杂质；关键工艺步骤包括：

（1）冶炼：终点目标C≥0.04%，P≤0.025%，C-T协调出钢；挡渣出钢，出钢1/4时加入合金，使用V-N合金增钒；CAS：严禁吹氮，与MG500- Z-5前后衔接的HRB400-V的炉次严禁吹氮；

（2）LF：在站吹氩时间≥30min，通电时间≥15min；按目标值微调成分，加V-N合金调整V含量，LF炉不喂N线；上连铸台温度按中包钢水过热度开浇炉≤40℃，连浇炉≤35℃目标值控制；

（3）连铸：中包钢水过热度开浇炉≤45℃，连浇炉≤35℃，典型过热度区间20～30℃；

（4）加热：铸坯加热，预热段温度≤850℃，加热段1050～1090℃，均热段980～1000℃，加热时间≥100 min；

（5）轧制：前4道次粗、中轧采用无孔型平辊轧制，后续道次采用圆-椭圆-圆孔型系统；开轧温度890～910℃，轧制全程关闭所有冷却水；

（6）冷却：轧后上冷床温度控制在990～1010℃，下冷床后采用孔型剪剪切分段定尺；定尺剪切后打包入库。

步骤（3）中，参考液相线计算公式为：T_L＝1537—C%×88—Si%×8—Mn%×5—P%×30—S%×25—Cu%×5—Ni%×4—Cr%×1.5—Mo%×2—V%×2—Ti%×18—W%（℃）。

发明原理：