CN102899558A

CN102899558A - 一种500 Mpa级建筑用抗震钢筋

Info

Publication number: CN102899558A
Application number: CN2012104639848A
Authority: CN
Inventors: 姜德刚; 智建国; 白月琴
Original assignee: Baotou Iron and Steel Group Co Ltd
Current assignee: Baotou Iron and Steel Group Co Ltd; Inner Mongolia Baotou Steel Union Co Ltd
Priority date: 2012-11-16
Filing date: 2012-11-16
Publication date: 2013-01-30

Abstract

本发明涉及一种500 Mpa级建筑用抗震钢筋，其特征是：在冶炼时通过加入V元素及吹氮气增氮，最终的钢筋材质的成分组成按重量百分为：碳0.20～0.25%，硅0.40～0.60%，锰1.40～1.60%，钒0.07～0.12%，磷小于等于0.030%，硫小于等于0.020%，氮0.0090～0.0130%，其余为铁及不可避免的杂质。其优点是：采用钒氮微合金化，同时提高强度和韧性，强韧性配合较好；满足建筑抗震设计对钢筋性能的要求，提高了产品的品质和技术含量；成分配比合理，钢材综合性能高，焊接性能好，使用的安全性大为提高；强度提高相对减少了钢材用量，属节能低碳经济；热轧态交货，避免了由于采用余热淬火(穿水)工艺生产，钢材内部存在较多淬火马氏体组织和位错，使钢材强度高、塑性差的缺陷。

Description

一种500 Mpa级建筑用抗震钢筋

技术领域

本发明涉及一种500 Mpa级建筑用抗震钢筋，属于冶金工业生产的金属材料领域。

背景技术

2008年3月1日，中国开始执行GB1499.2—2007热轧带肋钢筋生产标准，新标准中增加了抗震钢筋牌号，并给出相应的力学性能指标。国内此前没有专业生产抗震钢筋的企业以及有关抗震钢筋的标准。

从钢筋化学成分和生产工艺方面分析，国内多数钢筋生产企业已采用余热淬火(穿水)工艺生产螺纹钢。采用余热淬火工艺，钢材内部存在较多淬火马氏体组织和位错，致使钢材强度高、塑性差，很难满足抗震钢筋对屈强比和延伸率等方面要求。

我国建筑用钢筋普遍采用的是Ⅱ级HRB335带肋钢筋，而发达国家如美国、西欧、日本等则普遍使用的是Ⅲ级HRB400带肋钢筋，甚至级别更高的带肋钢筋。

随着建筑工业的迅速发展，高层建筑等工业结构对钢筋承载能力的要求越来越高，抗震问题也引起了普遍关注。研发高级别抗震钢筋，使其不仅满足GB1499．2—2007热轧带肋钢筋国家标准各项性能指标要求的同时，又满足建筑抗震设计对钢筋性能的要求，必将提高产品技术含量，进一步扩大包钢生产建筑钢筋的品种系列和功能配套系列，更好地满足用户的要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种通过成分设计和优化，能够提高钢筋的性能和级别，满足抗震性能要求的500 Mpa级建筑用抗震钢筋。

本发明的抗震钢筋在冶炼时通过加入V元素及吹氮气增氮，最终的钢筋材质的成分组成按重量百分为：碳0.20～0.25%，硅0.40～0.60%，锰1.40～1.60%，钒0.07～0.12%，磷小于等于0.030%，硫小于等于0.020%，氮0.0090～0.0130%(即90～130ppm)，其余为铁及不可避免的杂质。

所述在冶炼时加入V元素，是以V合金的形式加入；

所述V合金为VN合金、MnSiN合金或FeV合金，其中：VN合金是VN16或VN12合金；

所述抗震钢筋是公称直径范围为6mm～50mm的热轧带肋钢筋；

所述建筑用抗震钢筋的力学性能为：屈服强度≥500MPa，抗拉强度≥630MPa，延伸率≥15%，实测抗拉强度与实测屈服强度之比R^。 _m／R^。 _eL≥1.25, 实测屈服强度与标准规定的屈服强度特征值之比R^。 _eL／R_eL≤1.30, 最大力总伸长率Agt ≥9％。

本发明优点是：采用钒氮微合金化，同时提高强度和韧性，强韧性配合较好；满足建筑抗震设计对钢筋性能的要求，提高了产品的品质和技术含量；成分配比合理，钢材综合性能高，焊接性能好，使用的安全性大为提高；强度提高相对减少了钢材用量，属节能低碳经济；热轧态交货，避免了由于采用余热淬火(穿水)工艺生产，钢材内部存在较多淬火马氏体组织和位错，使钢材强度高、塑性差的缺陷。

具体实施方式

经过科技人员的专研，通过设计并经优化得出钢筋材质的成分，范围如表1所示，该钢种命名为HRB500E。

表1 HRB500E抗震钢筋成分 w%

钢种

C

Si

Mn

V

P

S

[N]ppm

HRB500E

0.20～0.25

0.40～0.60

1.40～1.60

0.07～0.12

≤0.030

≤0.020

90～130

工艺流程为：100ｔ转炉冶炼 →LF炉精炼→连铸（铸坯规格为152mm×152mm）→轧制。

工业试生产了２炉钢，具体的工艺参数控制如下：

１）转炉生产

转炉终点钢水的碳含量、磷含量及出钢温度如表２所示。

表2　HRB500E出钢的成分及温度

试验号	出钢温度，℃	出钢碳含量，w％	出钢磷含量，w％
				1^#	1636	0.03	0.019
2^#	1630	0.04	0.017

２)ＬＦ炉生产

表3 HRB500E精炼工位离位成分及温度

试验号	C，w%	Si，w%	Mn，w%	V，w%	P，w%	S，w%	温度,℃
								1^#	0.23	0.50	1.49	0.09	0.026	0.009	1566
2^#	0.24	0.54	1.53	0.09	0.023	0.012	1572

[0025] ３）连铸生产

表4　 HRB500E连铸过热度及拉速控制

试验号	过热度，℃	拉速，m/min
			1^#	30	2.32
2^#	27	2.24

至此完成了本发明的钢材的钢坯生产，以下为采用所述连铸钢坯生产钢筋的工艺，工艺流程为：钢坯→加热炉加热→轧制。

4)轧钢生产

钢坯在加热炉内加热时间大于2小时，钢坯开轧温度在1150℃。

5）性能检验

表5 HRB500E钢筋的力学性能要求

表6 HRB500E钢筋的力学性能检验结果

由表6可见，试生产的2炉钢力学性能达到了500 Mpa级，属于最高级别的建筑用抗震钢筋，完全满足标准要求，因此钢种成分设计是合理的。

Claims

1.一种500 Mpa级建筑用抗震钢筋，其特征是：在冶炼时通过加入V元素及吹氮气增氮，最终的钢筋材质的成分组成按重量百分为：碳0.20～0.25%，硅0.40～0.60%，锰1.40～1.60%，钒0.07～0.12%，磷小于等于0.030%，硫小于等于0.020%，氮0.0090～0.0130%，其余为铁及不可避免的杂质。

2.根据权利要求1所述的500 Mpa级建筑用抗震钢筋，其特征是：所述在冶炼时加入V元素，是以V合金的形式加入。

3.根据权利要求2所述的500 Mpa级建筑用抗震钢筋，其特征是：所述V合金为VN合金、MnSiN合金或FeV合金，其中：VN合金是VN16或VN12合金。

4.根据权利要求3所述的500 Mpa级建筑用抗震钢筋，其特征是：所述抗震钢筋是公称直径范围为6mm～50mm的热轧带肋钢筋。

5.根据权利要求1、2、3或4所述的500 Mpa级建筑用抗震钢筋，其特征是：所述建筑用抗震钢筋的力学性能为：屈服强度≥500MPa，抗拉强度≥630MPa，延伸率≥15%，实测抗拉强度与实测屈服强度之比R^。 _m／R^。 _eL≥1.25, 实测屈服强度与标准规定的屈服强度特征值之比R^。 _eL／R _eL≤1.30, 最大力总伸长率Agt ≥9％。