[发明专利]一种高强度螺纹钢筋及其制造方法

说明书

本发明公开了一种高强度螺纹钢筋及其制造方法，属于钢铁冶金技术领域。所述螺纹钢筋以重量百分比计包括以下成分：C 0.10‑0.30％、Mn 1.0‑2.0％、P 0.03‑0.07％、N 0.001‑0.009％、S 0.001‑0.02％、Si 0.5‑0.8％、Co 0.05‑1.00％、Ti 0.02‑0.05％、Zr 0.03‑0.05％，余量为Fe和杂质，同时提供了一种螺纹钢筋的制造方法。本发明提供的螺纹钢筋组分中通过P与S、Ti与Zr之间的协同作用，使其具备优异的力学综合性能：抗拉强度高达1605MPa，屈服强度高达1385MPa，断后伸长率高达30.5％；提供的制造方法简单，成本低，适合工业化生产。

技术领域

本发明属于钢铁冶金技术领域，涉及一种高强度螺纹钢筋及其制造方法。

背景技术

螺纹钢筋是重要的建筑材料，广泛应用于房屋、桥梁、道路等土建工程建设，是现代建筑的核心材料之一。它具有连接、锚固简便，粘着力强，张拉锚固安全可靠，施工方便等优点，而且节约钢筋，减少构件面积和重量。目前在生产高强度(屈服强度≥930MPa)精轧螺纹钢筋上，成分及生产工艺成本高、控制难度大，产品质量不稳定，限制了大规格高强度精轧钢筋的发展。

专利CN 106987768 A公开了一种低成本耐腐蚀螺纹钢筋的制造方法，采用含有一定Cr、Ni、Cu、V、Mo含量的低合金钢废料或返回料作为电弧炉冶炼原料进行冶炼，降低了合金加入量及相应的合金化成本，同时采用电弧炉冶炼其能耗显著低于高炉加转炉的冶炼能耗。另外在轧制过程取消了加热炉，利用连铸方坯所带自身热量完成轧制，大幅度降低了生产成本。但该专利制造的螺纹钢筋，其屈服强度大于500MPa，抗拉强度大于600MPa，断后伸长率大于23％，钢筋的强度、韧性相对较差。

专利CN 106521349 A公开了一种经济型高强度精轧螺纹钢筋及其生产方法。合金钢的成分按照重量百分比计为：C：0.37％-0.45％、Si：1.6％-2.2％、Mn：0.6％-0.9％、Cr：0.3％-0.65％、Mo：0.1％-0.5％、B：0.0005％-0.0015％、P0.035％、S0.035％；在上述基本成分的基础上，同时添加Nb：0.01％-0.055％、V：0.02％-0.15％、Ti：0.001％-0.05％中的一种或几种作为微合金元素；余量为Fe和不可避免的杂质元素；采用上述合金钢通过轧后空冷获得直径50mm PSB930级别精轧螺纹钢筋；采用上述合金钢通过轧后热处理获得直径50mm PSB1080级别精轧螺纹钢筋。尽管该专利制得的精轧螺纹钢筋抗拉强度、屈服强度较高，但断后伸长率较低，且添加了多种微合金元素，生产成本较高。

因此有必要探索一种力学综合性能优异、生产成本低的高强度螺纹钢筋及其制造方法。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种原料组成简单、生产成本低、力学性能优异的高强度螺纹钢筋及其制造方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

首先，提供了一种螺纹钢筋，以重量百分比计包括以下成分：C 0.10-0.30％、Mn1.0-2.0％、P 0.03-0.07％、N 0.001-0.009％、S 0.001-0.02％、Si 0.5-0.8％、Co 0.05-1.00％、Ti0.02-0.05％、Zr 0.03-0.05％，余量为Fe和杂质。

优选地，所述的螺纹钢筋以重量百分比计包括以下成分：C 0.20-0.30％、Mn 1.0-1.5％、P 0.05-0.07％、N 0.005-0.007％、S 0.01-0.02％、Si 0.6-0.8％、Co 0.5-1.00％、Ti 0.02-0.04％、Zr 0.03-0.04％，余量为Fe和杂质。

进一步地，所述P、S的质量比为5-7：1-2。

进一步地，所述Ti、Zr的质量比为2-5：3-5。