微合金化HRB400E抗震鋼筋的研制

建筑結(jié)構(gòu)的快速發(fā)展對(duì)建筑用鋼材提出了越來(lái)越高的要求。特別是在汶川地震后,高強(qiáng)度、高性能抗震鋼筋的生產(chǎn)開(kāi)發(fā)成為國(guó)內(nèi)外的研究熱點(diǎn)。災(zāi)后重建及國(guó)家實(shí)施的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的大量投入,都需要大批量的高強(qiáng)度抗震鋼筋,適應(yīng)建筑鋼材升級(jí)換代的市場(chǎng)需求,提高螺紋鋼產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。在鋼筋的生產(chǎn)中,普遍采用釩氮微合金化+控制軋制的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)晶粒的細(xì)化,以獲得良好的綜合性能。

介紹了承鋼利用特有的釩資源優(yōu)勢(shì)研制生產(chǎn)抗震鋼筋的過(guò)程。該鋼筋按規(guī)格大小采用了不同的化學(xué)成分及加釩方法,并采用了合理的生產(chǎn)工藝參數(shù),其研制成果在工業(yè)試驗(yàn)和工程應(yīng)用中取得較好效果

介紹了昆鋼釩氮微合金化hrb400抗震鋼筋的研制情況,分析了釩氮合金沉淀化效果及鋼筋成份、力學(xué)性能、軋制規(guī)格之間的關(guān)系,研究了鋼筋金相組織、焊接性能及時(shí)效性。

hrb400e抗震鋼筋開(kāi)發(fā) 方案 根據(jù)目前市場(chǎng)情況，為更好的擴(kuò)大我廠產(chǎn)品市場(chǎng)占有率，經(jīng)公司 研究決定，對(duì)hrb400e抗震鋼筋進(jìn)行開(kāi)發(fā)，具體開(kāi)發(fā)方案如下： 1、軋輥車(chē)削 1）具體孔型系統(tǒng)仍選用對(duì)應(yīng)hrb400相應(yīng)規(guī)格的孔型系統(tǒng)，要 求軋輥車(chē)削過(guò)程中，要嚴(yán)格執(zhí)行軋輥車(chē)削標(biāo)準(zhǔn)。 2）橫肋仍采用月牙肋，具體銑肋參數(shù)遵循h(huán)rb400相應(yīng)規(guī)格的 參數(shù)表。 3）軋輥刻字標(biāo)識(shí)更改為//4//e//j//x//2//5//,其中4代表屈服強(qiáng)度， e代表鋼筋為抗震型，jx代表公司標(biāo)識(shí)，25代表公稱(chēng)名。 2、加熱爐溫度控制制度 1）正常連續(xù)生產(chǎn)的情況下，溫控規(guī)定： 注：①溫控壓力采用微正壓控制。 ②空燃比控制在0.5~0.65。 2）待軋爐溫控制規(guī)定 軋鋼生產(chǎn)出現(xiàn)異常情況、加熱爐不能正常出鋼時(shí)，從停止出鋼到 加熱重新出鋼生產(chǎn)為待軋時(shí)間。待軋期間爐溫必須根據(jù)待軋時(shí)間長(zhǎng)短 規(guī)格

介紹了抗震鋼筋技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與要求,總結(jié)了漣鋼開(kāi)發(fā)hrb335e和hrb400e抗震鋼筋的生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。漣鋼分別采用nb、v、ti等微合金化技術(shù)生產(chǎn)的抗震鋼筋質(zhì)量可靠,性能穩(wěn)定,具有明顯的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。

為擴(kuò)大品種,推進(jìn)建筑鋼筋的升級(jí)換代,滿足市場(chǎng)對(duì)抗震鋼筋的需求,廣鋼利用釩微合金化技術(shù),成功開(kāi)發(fā)了hrb500e鋼筋混凝土用熱軋帶肋鋼筋。開(kāi)發(fā)的含釩hrb500e鋼筋抗震性能好,產(chǎn)品實(shí)物質(zhì)量?jī)?yōu)于gb1499.2-2007標(biāo)準(zhǔn)要求。

為調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、推進(jìn)建筑鋼筋的升級(jí)換代，滿足市場(chǎng)對(duì)高強(qiáng)度抗震鋼筋的需求，棒材廠二棒線進(jìn)行了hrb500e螺紋抗震鋼筋的生產(chǎn)技術(shù)開(kāi)發(fā)，采用微合金化進(jìn)行試驗(yàn)，通過(guò)不斷探索工藝，成功研制出綜合性能優(yōu)良、質(zhì)量穩(wěn)定可控的hrb500e高強(qiáng)度螺紋抗震鋼筋。

就安鋼根據(jù)hrb400e抗震鋼筋的產(chǎn)品特點(diǎn)及技術(shù)要求,在現(xiàn)有生產(chǎn)工藝裝備條件下采用vn微合金化工藝進(jìn)行產(chǎn)品的研制與開(kāi)發(fā)。同時(shí),對(duì)其生產(chǎn)的hrb400e熱軋肋抗震帶鋼筋實(shí)物質(zhì)量水平進(jìn)行了分析研究,研究結(jié)果表明:該抗震鋼筋成分穩(wěn)定,綜合性能可靠,完全符合國(guó)標(biāo)gb1499.2-2007對(duì)抗震鋼筋的各項(xiàng)技術(shù)要求。

為降低hrb500e抗震鋼筋生產(chǎn)成本,更好地促進(jìn)其生產(chǎn)及推廣應(yīng)用,國(guó)內(nèi)某鋼廠采用釩氮微合金化控冷工藝試制hrb500e抗震鋼筋。采用金相顯微鏡、掃描電鏡、透射電鏡、x射線衍射儀、閃光焊接、材料試驗(yàn)機(jī)及力學(xué)性能測(cè)試,對(duì)該工藝析出強(qiáng)化和晶粒細(xì)化強(qiáng)化機(jī)理及效果,控冷終止溫度和鋼筋力學(xué)性能匹配關(guān)系,鋼筋金相組織、焊接、時(shí)效及高應(yīng)變低周疲勞性能進(jìn)行了研究分析。結(jié)果表明:鋼中加入適量釩氮合金,v(cn)析出量占總釩量的66.67%,微合金析出強(qiáng)化效果明顯;控冷后終止溫度控制在680～710℃,鋼筋強(qiáng)度具有25mpa以上富余量,強(qiáng)屈比(rm實(shí)/rel實(shí))>1.26,均勻伸長(zhǎng)率(agt)≥11.5%,細(xì)晶強(qiáng)化和抗震性能較好;鋼筋具有低應(yīng)變時(shí)效性、良好的焊接及高應(yīng)變低周疲勞性能;生產(chǎn)成本與釩氮微合金化熱軋工藝相比降低82元/t,經(jīng)濟(jì)效益顯著。

2010年10月，邯鋼公司承接抗震鋼筋hrb400e訂單共計(jì)1700t，主要為φ22mm規(guī)格鋼筋。為此，邯鋼技術(shù)中心組織各相關(guān)單位技術(shù)人員對(duì)化學(xué)成分、冶煉及軋制工藝進(jìn)行了大膽設(shè)計(jì)和創(chuàng)新。精心組織與加強(qiáng)各個(gè)工序的標(biāo)準(zhǔn)操作，實(shí)現(xiàn)了抗震鋼筋對(duì)成分的嚴(yán)格控制，保障了鑄坯質(zhì)量，使抗震鋼筋hrb400e各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)要求，同時(shí)抗震硬性指標(biāo)強(qiáng)屈比達(dá)到1．41，最大力總伸長(zhǎng)率達(dá)到19．5％，兩項(xiàng)指標(biāo)均穩(wěn)定控制在國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。

介紹了hrb400e的生產(chǎn)狀況,結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐,對(duì)鋼筋進(jìn)行窄成分范圍設(shè)計(jì),釩微合金化方法,并制定了合理的冶煉、加熱和軋制等生產(chǎn)工藝規(guī)程,成功開(kāi)發(fā)了hrb400e抗震鋼筋。試生產(chǎn)結(jié)果表明,生產(chǎn)出的抗震鋼筋各種性能均達(dá)到了國(guó)標(biāo)要求,在保證具有良好的綜合性能的同時(shí),應(yīng)盡量降低合金元素含量,以利于降低生產(chǎn)成本。

采用nb微合金化和控冷工藝開(kāi)發(fā)hrb500抗震鋼筋,通過(guò)金相顯微鏡、掃描電鏡、透射電鏡、x線衍射儀及拉力試驗(yàn)機(jī)對(duì)鋼筋取樣金相顯微組織、析出相、力學(xué)性能及強(qiáng)韌化機(jī)理進(jìn)行分析研究。研究結(jié)果表明:采用nb微合金化和控軋控冷工藝生產(chǎn)hrb500抗震鋼筋,最主要的強(qiáng)化機(jī)制為細(xì)晶強(qiáng)化,其對(duì)強(qiáng)度貢獻(xiàn)超過(guò)40%;采用該工藝,鋼筋鐵素體晶粒度達(dá)11.0級(jí)以上,晶粒細(xì)化效果明顯;鐵素體基體、晶界及位錯(cuò)線上形成和分布著尺寸為10~20nm的大量細(xì)小彌散的nb(cn)析出相,起到了較好的沉淀強(qiáng)化及細(xì)化晶粒作用;晶粒細(xì)化使沖擊轉(zhuǎn)折溫度下降150℃,使鋼筋在獲得較高強(qiáng)度的同時(shí),仍具有較好的塑韌性。

采用掃描電鏡、透射電鏡、金相顯微鏡、閃光焊接及力學(xué)性能測(cè)試,對(duì)鈮微合金化和控冷工藝開(kāi)發(fā)的hrb500鋼筋微合金析出強(qiáng)化效果、控冷細(xì)晶強(qiáng)化效果、顯微組織、焊接性能及時(shí)效性等進(jìn)行了試驗(yàn)研究。結(jié)果表明:通過(guò)控制鋼中鈮含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))為0.027%～0.035%及合適的軋制溫度,nb(cn)析出量占總鈮量的75.67%,析出強(qiáng)化效果明顯;鋼筋控冷后上冷床溫度控制在670～700℃,細(xì)晶強(qiáng)化效果明顯,抗震性能好;鋼筋具有低應(yīng)變時(shí)效性及良好的焊接性能;生產(chǎn)成本和釩氮微合金化工藝相比降低75元/t,經(jīng)濟(jì)效益顯著。

介紹了萊鋼生產(chǎn)巾50mm大規(guī)格hrb400e、hrb500e抗震鋼筋的研究與生產(chǎn)過(guò)程，通過(guò)鋼筋的窄成分范圍設(shè)計(jì)，釩微合金化等工藝來(lái)穩(wěn)定鋼材的化學(xué)成分，并通過(guò)設(shè)計(jì)合適的軋制工藝，達(dá)到滿足鋼筋性能要求。試制結(jié)果表明，萊鋼中50rm大規(guī)格抗震鋼筋具有較好的綜合性能，實(shí)物質(zhì)量達(dá)到了gb1499．2—2007標(biāo)準(zhǔn)要求。

介紹了萊鋼生產(chǎn)4）50inrn大規(guī)格hp．b400e、hkb500e抗震鋼筋的研究與生產(chǎn)過(guò)程，通過(guò)鋼筋的窄成分范圍設(shè)計(jì)，釩微合金化等工藝來(lái)穩(wěn)定鋼材的化學(xué)成分，并通過(guò)設(shè)計(jì)合適的軋制工藝，達(dá)到滿足鋼筋性能要求。試制結(jié)果表明，萊鋼由50mm大規(guī)格抗震鋼筋具有較好的綜合性能，實(shí)物質(zhì)量達(dá)到了gb1499．2—2007標(biāo)準(zhǔn)要求。

本文介紹了廣鋼20mnsinb的開(kāi)發(fā)研究,論述了采用鈮微合金化生產(chǎn)hrb400鋼筋的相關(guān)生產(chǎn)工藝特點(diǎn)及產(chǎn)品性能特點(diǎn)。

介紹了選用v元素進(jìn)行微合金化,采用轉(zhuǎn)爐冶煉和鋼包吹氬攪拌,用連鑄機(jī)生產(chǎn)150×150mm方坯,連軋機(jī)生產(chǎn)φ16mmhrb400熱軋帶肋鋼筋的生產(chǎn)工藝,用該工藝生產(chǎn)的鋼筋,其產(chǎn)品質(zhì)量完全符合gb1499-1998標(biāo)準(zhǔn)要求,可以滿足建筑上對(duì)高強(qiáng)度、高塑性鋼筋的要求。使用hrb400鋼筋較hrb335鋼筋節(jié)約220元噸。

介紹了通過(guò)優(yōu)化化學(xué)成分和完善控制軋制、控制冷卻工藝,研制開(kāi)發(fā)出500mpa級(jí)高強(qiáng)度鋼筋混凝土用熱軋帶肋抗震鋼筋,實(shí)物理化指標(biāo)達(dá)到gb1499.2-2007標(biāo)準(zhǔn)要求。

介紹了陜西鋼鐵集團(tuán)有限公司應(yīng)用鈮微合金化技術(shù)生產(chǎn)hrb400e高強(qiáng)抗震鋼筋的生產(chǎn)情況。經(jīng)檢驗(yàn),該工藝生產(chǎn)的產(chǎn)品化學(xué)成分和力學(xué)性能完全滿足國(guó)家最新標(biāo)準(zhǔn)要求,且具有一定的經(jīng)濟(jì)效益。

總第188期 2011年第8期hebeimetallurgy total188 2011，number8 收稿日期：2011－06－26 作者簡(jiǎn)介：張志強(qiáng)（1964－），男，教授級(jí)高工，碩士，2007年畢業(yè)于北 京科技大學(xué)冶金工程專(zhuān)業(yè)，現(xiàn)在河北鋼鐵集團(tuán)宣鋼公司從事煉鋼工 作，e－mail：zhangzhiqiang@xuangang．com．cn hrb500e抗震鋼筋的試制 張志強(qiáng)，底根順，王宏斌 （河北鋼鐵集團(tuán)宣鋼公司技術(shù)中心，河北宣化075100） 摘要：通過(guò)研究cr對(duì)鋼筋性能的影響，確定了hrb500e抗震鋼筋的成分，制定了合理的煉鋼合金化和 軋制控軋工藝，試制出合格的hrb500e抗震鋼筋，提高了hrb500e鋼的品質(zhì)。 關(guān)鍵詞：hrb500e抗震鋼筋；化學(xué)成分；強(qiáng)屈比 中圖分類(lèi)號(hào)

通過(guò)對(duì)轉(zhuǎn)爐鋼成分設(shè)計(jì)、控制煉鋼工藝和軋鋼工藝等方面進(jìn)行研究,試制出合格的hrb500e抗震鋼筋。

通過(guò)試驗(yàn)研究了釩氮微合金化hrb400鋼的生產(chǎn)新工藝。結(jié)果表明,采用該工藝生產(chǎn)hrb400熱軋帶肋鋼筋,釩收得率高,鋼的化學(xué)成分與力學(xué)性能穩(wěn)定,生產(chǎn)成本降低,具有良好的經(jīng)濟(jì)效益