[发明专利]一种600MPa级耐腐蚀稀土钢筋及其生产方法

说明书

本发明涉及一种600MPa级耐腐蚀稀土钢筋及其生产方法，其耐腐蚀稀土钢筋的成分以重量百分比计为：C：0.15‑0.30％；Si：0.30‑0.80％；Mn：1.0‑1.80％；P 0.015‑0.025％；S≤0.008％；RE：0.15‑0.20％；Cu：0.20‑0.60％；Cr：0.30‑0.80％；Ni：0.30‑0.70％；V：0.10‑0.15％；Mo：0.1‑0.3％；其余为铁和不可避免杂质；本发明的生产方法包括冶炼，精炼，连铸以及轧制等工序；本发明所生产的600MPa级稀土钢筋的成分、夹杂物以及力学性能完全满足钢筋的技术要求，符合质量控制要求，具有高强度、高塑性、耐腐蚀等优点。

技术领域

本发明涉及钢筋生产技术领域，尤其涉及一种600MPa级耐腐蚀稀土钢筋及其生产方法。

背景技术

钢筋锈蚀引起钢筋混凝土结构的过早破坏已经成为世界各国普遍关注的一大灾害，尤其是高温潮湿、污染严重的海洋环境，极容易导致混凝土内部钢筋腐蚀。现有耐腐蚀钢筋钢都是以铜磷系耐大气腐蚀、镍铬系耐氯离子腐蚀钢筋为主。由于镍铬铁合金价格较高，生产成本成为制约耐腐蚀钢筋发展的主要因素。

据统计，钢筋材料在大气环境中的腐蚀损失约占材料腐蚀损失的50%以上。而在兼有Cl沉积和SO₂污染的海洋大气中更容易导致钢筋材料发生严重的腐蚀破坏，有80%以上均发生严重或较严重的钢筋锈蚀破坏。出现破坏的码头甚至距建成时间仅5～10 年，造成了严重的经济损失和安全隐患。

目前，热轧带肋钢筋的强度级别基本是以400MPa级为主，少量为500 MPa级，而600MPa级钢筋只有个别厂家尚在开发中。600MPa钢筋开发面临的主要问题是，如何在降低成本的前提下还能保证钢筋的高强度、高耐腐蚀性，以及具有良好的塑性、焊接性等性能。

现有技术中钢筋强度以及耐腐蚀性等性能的研究开发与快速发展的复杂环境有些差距，或者钢筋成分中合金含量较高，导致生产成本过高。因此，研究开发适用于复杂腐蚀环境下高强度、耐腐蚀、低成本的高性能钢筋，加快钢筋产品的升级换代非常必要。

发明内容

本发明提供了一种600MPa级耐腐蚀稀土钢筋及其生产方法。本发明通过添加稀土元素和少量耐腐蚀合金，并通过多次实验进行成分比例的合理分配，提高了钢筋的强度和耐腐蚀性能，使600MPa级钢筋的平均腐蚀速率可达到普通牌号钢筋平均腐蚀速率的20-40%，相比普通钢筋提高了其强度和耐腐蚀性能，相比高合金钢筋降低了生产成本。

本发明通过采用添加稀土元素以及合理的冶炼方法，改善了钢中的夹杂物形态，控制钢筋中的非金属夹杂物等级之和小于等于0.5级，大大提高了钢筋的强度、塑性和耐腐蚀性。根据本发明方法生产的耐腐蚀稀土钢筋，其夹杂物分布均匀、无偏析、缩孔等缺陷，具有良好的强度、塑性及耐腐蚀性。

本发明一方面提供了一种600MPa级耐腐蚀稀土钢筋，其特征在于，所述耐腐蚀稀土钢筋的成分以质量百分比计为：C：0.15-0.30%；Si：0.30-0.80%；Mn：1.0-1.80%；P：0.015-0.025%；S≤0.008%；RE：0.15-0.20%；Cu：0.20-0.60%；Cr：0.30-0.80%；Ni：0.30-0.70%；V：0.10-0.15%；Mo：0.1-0.3%；其余为铁和不可避免杂质； 本发明所述RE元素为高丰度稀土，包括Ce:30-60%、La:30-60%、Y:10-20%、Nd:10-20%；钢筋金相组织为铁素体+珠光体组织，其占比80%以上，无回火马氏体组织；钢筋中非金属细系夹杂物等级之和≤0.5级，非金属粗系夹杂物等级之和≤0.5级。