[发明专利]一种HRB700E钢筋及其制备方法

说明书

本发明公开了一种HRB700E钢筋及其制备方法，本发明基于C‑Si‑Mn‑Cr‑Mo钢体系,利用氮、钒、钛、铌等微合金化元素的析出与相变强化，利用控轧控冷及轧后在线热处理工艺手段，获得具有铁素体+珠光体+5‑15％的贝氏体等多相结构的HRB700E热轧钢筋。本发明所制备的HRB700E钢筋其Rel在730‑780MPa之间，Rm在950‑1010MPa之间，A在22‑31％之间，总延伸率Agt在9‑15％之间，Rm/Rel在1.28‑1.38之间，冷弯合格率为100％，焊接碳当量≤0.55；经30天以上自然时效，Rel或Rm值的变化在10MPa以内；性能优异，具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明属于高强抗震钢筋制备技术领域，尤其涉及一种HRB700E钢筋及其制备方法。

背景技术

我国基础设施主体结构为钢筋混凝土，钢筋材料一直以来是我国基础设施建设不可或缺的主体材料。我国正处于工业化和城镇化快速发展时期，工程建筑及基础设施建设用钢占钢材消费量的50％以上，钢筋材料社会需求量巨大。

高层、大跨度、抗震等多功能建筑结构是现代文明社会重要特征，该类建筑结构的安全问题已经成为了人命关天的重大社会问题，保证建筑安全性的关键是提高钢筋的强度和综合性能，要求钢筋具有更高的强度、良好的塑韧性、焊接性能、耐低温、耐高温、高的疲劳寿命、高的抗震性等多重性能，高强韧性钢筋开发已经成为顺应现社会代化进程的必然趋势。我国自2018年颁布了GB/T1499.2-2018新标准以来，强制淘汰HRB335 及下级别的钢筋生产，强制推行HRB400E和HRB500E钢筋生产。国内正在进行 HRB600E/HRB700高强度钢筋的开发使用，在保证建筑结构安全性的前提下可减少建筑用钢量，可解决建筑结构中＂肥胖钢柱＂的问题，减少混凝土结构件占地面积，增加建筑使用面积。研究开发强度高和综合性能好的钢筋是钢铁企业应对未来钢筋混凝土结构在建筑工程领域发展的必然趋势。

提高钢材性能等级，可大幅减少单位GDP 对钢材的需求量，单从强度级别来看，钢筋强度从400MPa级别提高到600MPa级别，其强度提高50％。有研究表明：在实际基础设施建设中，使用600MPa级高强度钢筋可以大幅度减少建筑用钢量，与目前主要使用的HRB400E、HRB500E相比，分别节约用钢量44.4％和19.5％；而使用HRB700较HRB600E节约用钢量也在19％以上。统计数据表明：每节约1000万吨钢材，相当于节约1800万吨铁矿石，节约650万吨标准煤，同时可减少2000万吨CO₂(生产1吨钢,约排放2吨的CO₂)及大量粉尘排放。采用HRB600E 替代HRB400E钢筋，在同样建设总量基础上，每年可减少钢筋生产量约 30000*0.444＝13320万吨。按目前每年生产HRB400E约30000万吨计算，减少铁矿石消耗23976万吨，节约标煤8658万吨，减少CO₂排放26640万吨，节能减排显著。由此看来，应用500MPa、600MPa、HRB700及更高强度的钢筋，不仅可节约更多的资源，更是减少CO₂排放的有效途径之一。

随着冶金技术的进步和产品开发水平的提高，HRB600EMPa级钢筋的生产己经具备条件，而且HRB600EMPa级高强度钢筋成为行业的呼声和建筑用钢铁材料的发展方向。按照国家结构调整的政策要求，加快淘汰强度400MPa及以下热轧带肋钢筋，推广强度 500MPa及以上钢筋生产与使用，促进建筑钢材升级换代成为必然趋势。目前，对HRB700 高强钢筋来说，还未形成统一的国家标准与规范，即使欧美发达国家仅处于研发与试生产阶段，未形成规模使用。尤其是HRB700E钢筋国内外均没有统一的标准可循，也未见规模生产的报道。在现有钢筋生产装备与工艺控制水平下，未见规模生产出满足Rm/Rel ≥1.25，Agt≥9％的抗震指标要求的HRB700E钢筋，需从成分与组织设计、工艺控制及产品的加工使用特性等多方位进行系统研究与集成创新。GB/T1499.2-2018新标准只给出了HRB600的标准，并未给出HRB600E和HRB700的标准。