[发明专利]一种700MPa级高强锚杆用热轧带肋钢筋及生产方法

说明书

本发明涉及一种700MPa级高强锚杆用热轧带肋钢筋及生产方法，所述钢筋化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.25‑0.28％，Si：0.65‑0.75％，Mn：1.45‑1.55％，V：0.15‑0.20％，P≤0.025％，S≤0.013％，N：0.025‑0.030％，其余为Fe和不可避免的杂质。本发明的有益效果是生产工艺简单，保证了生产出的热轧带肋钢筋的质量，符合700MPa级高强锚杆使用的性能要求。

技术领域

本发明涉及冶金技术领域，具体涉及一种700MPa级高强锚杆用热轧带肋钢筋及生产方法。

背景技术

锚杆钢主要应用于煤矿井下巷道支护工程，对保证巷道畅通、井下安全作业及煤矿行业的建设与生产具有重要作用。随着开采深度不断加深，深层开采带来了高的地应力、高的冲击地压和大的围岩流变，给煤矿巷道的锚杆支护造成了严重的困难，需要更高强度的锚杆以保证安全生产。

目前，国内绝大多数井巷使用335MPa级的普通锚杆，使用锚杆强度最高为600MPa级。随着国内矿井开采深度的不断增加，低强度锚杆钢筋在深井高应力巷道中的支护作用越来越不能满足要求，严重影响了深井下的正常生产及安全。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种700MPa级高强锚杆用热轧带肋钢筋及生产方法，旨在解决上述技术问题。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种700MPa级高强锚杆用热轧带肋钢筋，所述钢筋化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.25-0.28％，Si：0.65-0.75％，Mn：1.45-1.55％，V：0.15-0.20％，P≤0.025％，S≤0.013％，N：0.025-0.030％，其余为Fe和不可避免的杂质。

进一步，所述钢筋规格为Φ20-24mm。

进一步，所述钢筋力学性能为屈服强度750-800MPa、抗拉强度880-980MPa、断后伸长率A≥20％及常温下冲击功≥50J。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

一种如上所述的热轧带肋钢筋的生产方法，所述生产方法包括冶炼、炉外精炼、连铸、铸坯加热、轧制工序；所述冶炼工序采用转炉或电炉冶炼，冶炼终点C：0.10-0.12％、P≤0.014％，终点温度1645-1675℃，出钢过程加入硅铁、微氮合金、硅锰合金和钒氮合金进行硅、锰、钒合金化，调整钢液化学成分至目标范围下限，出钢过程全程吹氩搅拌。

进一步，所述轧制工序中，开轧温度为1040-1060℃，终轧温度为960-980℃，终轧后采用穿水冷却，水压为1.2-1.8MPa，上冷床抛钢温度为860-930℃。

进一步，所述炉外精炼工序中，精炼终点喂钙铁线2.0-3.0㎏/t钢进行钙处理，精炼结束后软吹氩时间为9-12min，精炼起吊温度为1575-1580℃。

进一步，所述连铸工序采用塞棒包全程保护浇铸，中包温度控制在1520-1530℃，拉速为1.70m/min，二冷比水量为1.0-1.2L/㎏钢。

进一步，所述铸坯加热工序中，加热温度为1020-1080℃。

本发明的有益效果是：本发明通过对炼钢和轧钢工艺参数的严格控制，钢种化学成分稳定，波动范围较小；另外，在C-Mn钢固溶强化的基础上，向钢中加入微氮合金、钒氮合金进行合金化从而控制钢中的V、N含量，促进了V(C，N)细小颗粒的形成及析出，提高了钒在钢中的利用率，在热轧过程中阻止了奥氏体晶粒长大，具有较强的析出沉淀强化和细晶强化作用，显著提高了700MPa级高强锚杆用热轧带肋钢筋的强韧性。本发明生产出的700MPa级高强锚杆用热轧带肋钢筋规格为Φ20-24mm，具有良好的屈服强度、抗拉强度和延伸率，能够满足700MPa级高强锚杆用热轧带肋钢筋性能要求。