本發明屬于冶金
技術領域：
，具體涉及一種HRB600E含釩高強度熱軋抗震鋼筋及生產方法。
背景技術：
：隨著建筑工業的迅速發展，城市市政工程和高層建筑等工程結構對鋼筋性能的要求越來越高，建筑結構的安全性、抗震性問題引起了普遍關注，而提高建筑安全性和抗震性的關鍵是提高鋼筋的強度和綜合性能。在國家大力提倡節能減排、綠色環保的背景下，作為資源消耗大戶的建筑業,普通強度鋼筋作為建筑用鋼主材的狀況已無法滿足建設發展的需要，發展低成本高性能鋼筋并研究其工程應用已成為迫切需要解決的課題。因此，研制一種強度高和綜合性能好的鋼筋，是未來鋼筋混凝土結構在建筑工程領域發展的必然趨勢。多年來，我國為推廣應用高強鋼筋，采取了修訂規范、開展示范工程等多項措施，但是高強鋼筋在實際工程應用中仍存在許多問題。目前，與發達國家相比，我國建筑行業所用鋼筋強度普遍低1～2個等級。因此，為了提高目前建筑業的整體水平，扭轉我國建筑用鋼落后的局面，推廣和使用高強鋼筋是我國建筑發展的必然趨勢。與目前主要使用的HRB335、HRB400、HRB500級鋼筋相比，可節約用鋼量73.3％、44.4%和19.5％。同時推廣應用高強鋼筋還可以獲得巨大的間接經濟效益。高強材料的應用，可解決建筑結構中肥梁胖柱問題，這樣不僅能增加建筑使用面積，也可以使結構設計更加靈活，提高建筑使用功能。此外，采用高強材料可以提高建筑質量，延長使用年限，減少維護使用費用。因此，研究開發強度高和綜合性能好的高強抗震鋼筋，是鋼鐵企業應對未來鋼筋混凝土結構在建筑工程領域發展的必然趨勢。技術實現要素：本發明提供一種HRB600E含釩高強度熱軋抗震鋼筋及生產方法，所生產的HRB600E鋼筋具有強度高、塑韌性及抗震性能良好等特點，綜合性能穩定，實現了節能環保的目的。本發明所采取的技術方案是：一種HRB600E含釩高強度熱軋抗震鋼筋，所述鋼筋化學成分及重量百分含量如下：C：0.23～0.30%，Si：0.5～0.8%，Mn：1.20～1.60%，V：0.15～0.20%，P≤0.035%，S≤0.030%，N：0.015～0.025%，其余為Fe和不可避免的雜質。本發明所述鋼筋屈服強度630～720MPa，抗拉強度790～910MPa。本發明所述鋼筋強屈比≥1.25，斷后伸長率A≥15%，最大伸長率Agt≥10%，本發明還提供一種上述HRB600E含釩高強度熱軋抗震鋼筋的生產方法，所述生產方法包括轉爐或電爐冶煉工序、爐外精煉工序、連鑄工序、鑄坯加熱工序、軋制工序和冷床空冷工序。本發明所述轉爐或電爐冶煉工序，終點成分重量百分含量控制為C≥0.08%，P≤0.020%，終點溫度1650～1680℃。本發明所述爐外精煉工序，精煉結束后保證軟吹氬時間≥8min，精煉起吊溫度為1570～1590℃。本發明所述連鑄工序，采用連鑄全程保護澆鑄，中包穩定控制在1520～1540℃；拉速為1.7～1.9m/min；二冷比水量為0.9～1.3L/kg鋼。本發明所述鑄坯加熱工序，加熱溫度為1050±50℃。本發明所述軋制工序，開軋溫度為1020～1080℃，終軋溫度為950～1000℃。本發明所述轉爐或電爐冶煉工序，出鋼過程加入硅鐵、氮化錳鐵、硅錳合金和釩氮合金進行硅、錳、釩合金化；所述爐外精煉工序，精煉終點喂鈣鐵線進行鈣處理。本發明還提供了上述HRB600E含釩高強度熱軋抗震鋼筋的生產方法，包括轉爐或電爐冶煉、爐外精煉、連鑄、鑄坯加熱、軋制和冷床空冷。所述轉爐或電爐冶煉步驟中，終點成分重量百分含量控制為C：≥0.08%，P≤0.020%，終點溫度1650～1680℃，出鋼過程加入硅鐵、氮化錳鐵、硅錳合金和釩氮合金進行硅、錳、釩合金化。爐外精煉步驟中，精煉終點喂鈣鐵線進行鈣處理，精煉結束后保證軟吹氬時間≥8min，精煉起吊溫度為1570～1590℃。連鑄步驟中，采用連鑄全程保護澆鑄，中包穩定控制在1520～1540℃；拉速為1.7～1.9m/min；二冷比水量為0.9～1.3L/kg鋼。鑄坯加熱步驟中，加熱溫度為1050±50℃。軋制步驟中，開軋溫度為1020～1080℃，終軋溫度為950～1000℃。采用上述技術方案所產生的有益效果在于：本發明通過對煉鋼和軋鋼工藝參數的嚴格控制，鋼種化學成分穩定，波動范圍較小，同時，向鋼中加入氮化錳鐵、釩氮合金進行合金化從而控制鋼中的V、N含量，促進了V（C,N）細小顆粒的形成及析出，提高了釩在鋼中的利用率，在熱軋過程中阻止了奧氏體晶粒長大，具有較強的析出沉淀強化和細晶強化作用，顯著提高了HRB600E抗震螺紋鋼筋的強度且具有一定的抗氫腐蝕能力。本發明HRB600E含釩高強度熱軋抗震鋼筋具有強度高、塑韌性及抗震性能良好等特點，其中，屈服強度Rel為630～720MPa，抗拉強度Rm為790～910MPa，強屈比≥1.25，斷后伸長率A≥15%，最大伸長率Agt≥10%，達到了抗震鋼筋要求。本發明的HRB600E抗震鋼筋與400MPa、500MPa級抗震鋼筋相比，由于強度提高，可節省鋼材，降低排筋密度，降低建造成本，增加結構的強度，加大安全儲備量，具有節能減排，安全環保的現實意義。具體實施方式下面結合實施例對本發明做進一步地說明；在實施例1-7中HRB600E含釩高強度熱軋抗震鋼筋的工藝流程為：轉爐或電爐冶煉→爐外精煉→連鑄→鑄坯加熱→軋制→冷床空冷，具體操作步驟為：（1）冶煉：將鐵水與廢鋼、造渣料等一起進行脫碳脫磷冶煉，終點碳的重量百分比控制在0.08～0.14%，磷的重量百分含量P≤0.020%，終點溫度控制在1640～1680℃，出鋼過程中加入氮化錳鐵、硅鐵、硅錳合金和釩氮合金進行錳、硅和釩合金化，出鋼過程全程吹氬攪拌。（2）爐外精煉：將步驟（1）鋼水送至LF爐進行精煉，對鋼水溫度、成分進行精細化控制，精煉全過程底吹氬攪拌，促進夾雜物上浮，精煉終點對鋼液喂鈣鐵線調節夾雜物類型，并軟吹氬8min以上，促進夾雜物上浮，改善鋼材性能；精煉起吊溫度為1570～1590℃。（3）連鑄：將步驟2送往連鑄中間包，連鑄全程保護澆鑄，中包溫度控制在1520～1540℃，拉速為1.7～1.9m/min，二冷比水量為0.9～1.3L/kg鋼。（4）鑄坯加熱及軋制：將步驟3鑄坯在1050±50℃溫度下加熱保溫，控制開軋溫度在1020～1080℃，終軋溫度在950～1000℃。（5）冷床空冷：將所得鋼材在步進式冷床上自然空冷，之后根據要求進行定尺剪切、入庫。實施例1HRB600E含釩高強度熱軋抗震鋼筋化學成分及百分含量見表1，性能參數見表2。工藝流程如下：（1）冶煉：將鐵水與廢鋼、造渣料等一起進行脫碳脫磷冶煉，終點碳0.10%，終點磷0.014%，終點溫度控制在1650℃，出鋼過程中加入氮化錳鐵、硅鐵、硅錳合金和釩氮合金進行錳、硅和釩合金化，出鋼過程全程吹氬攪拌。（2）爐外精煉：將步驟（1）鋼水送至LF爐進行精煉，對鋼水溫度、成分進行精細化控制，精煉全過程底吹氬攪拌，促進夾雜物上浮，精煉終點對鋼液喂鈣鐵線調節夾雜物類型，并軟吹氬10min，促進夾雜物上浮，改善鋼材性能；精煉起吊溫度為1580℃。（3）連鑄：將步驟2送往連鑄中間包，連鑄全程保護澆鑄，中包溫度控制在1530℃，拉速為1.9m/min，二冷比水量為1.1L/kg鋼。（4）鑄坯加熱及軋制：將步驟3鑄坯在1050℃溫度下加熱保溫，控制開軋溫度在1020℃，終軋溫度在950℃。（5）冷床空冷：將所得鋼材在步進式冷床上自然空冷，之后根據要求進行定尺剪切、入庫。實施例2HRB600E含釩高強度熱軋抗震鋼筋化學成分及百分含量見表1，性能參數見表2。工藝流程如下：（1）冶煉：將鐵水與廢鋼、造渣料等一起進行脫碳脫磷冶煉，終點碳0.08%，終點磷0.018%，終點溫度控制在1680℃，出鋼過程中加入氮化錳鐵、硅鐵、硅錳合金和釩氮合金進行錳、硅和釩合金化，出鋼過程全程吹氬攪拌。（2）爐外精煉：將步驟（1）鋼水送至LF爐進行精煉，對鋼水溫度、成分進行精細化控制，精煉全過程底吹氬攪拌，促進夾雜物上浮，精煉終點對鋼液喂鈣鐵線調節夾雜物類型，并軟吹氬11min，促進夾雜物上浮，改善鋼材性能；精煉起吊溫度為1570℃。（3）連鑄：將步驟2送往連鑄中間包，連鑄全程保護澆鑄，中包溫度控制在1525℃，拉速為1.8m/min，二冷比水量為1.0L/kg鋼。（4）鑄坯加熱及軋制：將步驟3鑄坯在1000℃溫度下加熱保溫，控制開軋溫度在1030℃，終軋溫度在980℃。（5）冷床空冷：將所得鋼材在步進式冷床上自然空冷，之后根據要求進行定尺剪切、入庫。實施例3HRB600E含釩高強度熱軋抗震鋼筋化學成分及百分含量見表1，性能參數見表2。工藝流程如下：（1）冶煉：將鐵水與廢鋼、造渣料等一起進行脫碳脫磷冶煉，終點碳0.14%，終點磷0.015%，終點溫度控制在1670℃，出鋼過程中加入氮化錳鐵、硅鐵、硅錳合金和釩氮合金進行錳、硅和釩合金化，出鋼過程全程吹氬攪拌。（2）爐外精煉：將步驟（1）鋼水送至LF爐進行精煉，對鋼水溫度、成分進行精細化控制，精煉全過程底吹氬攪拌，促進夾雜物上浮，精煉終點對鋼液喂鈣鐵線調節夾雜物類型，并軟吹氬9min，促進夾雜物上浮，改善鋼材性能；精煉起吊溫度為1590℃。（3）連鑄：將步驟2送往連鑄中間包，連鑄全程保護澆鑄，中包溫度控制在1535℃，拉速為1.9m/min，二冷比水量為0.9L/kg鋼。（4）鑄坯加熱及軋制：將步驟3鑄坯在1100℃溫度下加熱保溫，控制開軋溫度在1025℃，終軋溫度在1000℃。（5）冷床空冷：將所得鋼材在步進式冷床上自然空冷，之后根據要求進行定尺剪切、入庫。實施例4HRB600E含釩高強度熱軋抗震鋼筋化學成分及百分含量見表1，性能參數見表2。工藝流程如下：（1）冶煉：將鐵水與廢鋼、造渣料等一起進行脫碳脫磷冶煉，終點碳0.08%，終點磷0.012%，終點溫度控制在1660℃，出鋼過程中加入氮化錳鐵、硅鐵、硅錳合金和釩氮合金進行錳、硅和釩合金化，出鋼過程全程吹氬攪拌。（2）爐外精煉：將步驟（1）鋼水送至LF爐進行精煉，對鋼水溫度、成分進行精細化控制，精煉全過程底吹氬攪拌，促進夾雜物上浮，精煉終點對鋼液喂鈣鐵線調節夾雜物類型，并軟吹氬8min，促進夾雜物上浮，改善鋼材性能；精煉起吊溫度為1575℃。（3）連鑄：將步驟2送往連鑄中間包，連鑄全程保護澆鑄，中包溫度控制在1540℃，拉速為1.7m/min，二冷比水量為1.3L/kg鋼。（4）鑄坯加熱及軋制：將步驟3鑄坯在1080℃溫度下加熱保溫，控制開軋溫度在1045℃，終軋溫度在990℃。（5）冷床空冷：將所得鋼材在步進式冷床上自然空冷，之后根據要求進行定尺剪切、入庫。實施例5HRB600E含釩高強度熱軋抗震鋼筋化學成分及百分含量見表1，性能參數見表2。工藝流程如下：（1）冶煉：將鐵水與廢鋼、造渣料等一起進行脫碳脫磷冶煉，終點碳0.14%，終點磷0.020%，終點溫度控制在1665℃，出鋼過程中加入氮化錳鐵、硅鐵、硅錳合金和釩氮合金進行錳、硅和釩合金化，出鋼過程全程吹氬攪拌。（2）爐外精煉：將步驟（1）鋼水送至LF爐進行精煉，對鋼水溫度、成分進行精細化控制，精煉全過程底吹氬攪拌，促進夾雜物上浮，精煉終點對鋼液喂鈣鐵線調節夾雜物類型，并軟吹氬12min，促進夾雜物上浮，改善鋼材性能；精煉起吊溫度為1570℃。（3）連鑄：將步驟2送往連鑄中間包，連鑄全程保護澆鑄，中包溫度控制在1528℃，拉速為1.8m/min，二冷比水量為1.2L/kg鋼。（4）鑄坯加熱及軋制：將步驟3鑄坯在1030℃溫度下加熱保溫，控制開軋溫度在1040℃，終軋溫度在960℃。（5）冷床空冷：將所得鋼材在步進式冷床上自然空冷，之后根據要求進行定尺剪切、入庫。實施例6HRB600E含釩高強度熱軋抗震鋼筋化學成分及百分含量見表1，性能參數見表2。工藝流程如下：（1）冶煉：將鐵水與廢鋼、造渣料等一起進行脫碳脫磷冶煉，終點碳0.12%，終點磷0.013%，終點溫度控制在1655℃，出鋼過程中加入氮化錳鐵、硅鐵、硅錳合金和釩氮合金進行錳、硅和釩合金化，出鋼過程全程吹氬攪拌。（2）爐外精煉：將步驟（1）鋼水送至LF爐進行精煉，對鋼水溫度、成分進行精細化控制，精煉全過程底吹氬攪拌，促進夾雜物上浮，精煉終點對鋼液喂鈣鐵線調節夾雜物類型，并軟吹氬10min，促進夾雜物上浮，改善鋼材性能；精煉起吊溫度為1575℃。（3）連鑄：將步驟2送往連鑄中間包，連鑄全程保護澆鑄，中包溫度控制在1520℃，拉速為1.7m/min，二冷比水量為1.0L/kg鋼。（4）鑄坯加熱及軋制：將步驟3鑄坯在1090℃溫度下加熱保溫，控制開軋溫度在1080℃，終軋溫度在965℃。（5）冷床空冷：將所得鋼材在步進式冷床上自然空冷，之后根據要求進行定尺剪切、入庫。實施例7HRB600E含釩高強度熱軋抗震鋼筋化學成分及百分含量見表1，性能參數見表2。工藝流程如下：（1）冶煉：將鐵水與廢鋼、造渣料等一起進行脫碳脫磷冶煉，終點碳0.13%，終點磷0.014%，終點溫度控制在1675℃，出鋼過程中加入氮化錳鐵、硅鐵、硅錳合金和釩氮合金進行錳、硅和釩合金化，出鋼過程全程吹氬攪拌。（2）爐外精煉：將步驟（1）鋼水送至LF爐進行精煉，對鋼水溫度、成分進行精細化控制，精煉全過程底吹氬攪拌，促進夾雜物上浮，精煉終點對鋼液喂鈣鐵線調節夾雜物類型，并軟吹氬14min，促進夾雜物上浮，改善鋼材性能；精煉起吊溫度為1585℃。（3）連鑄：將步驟2送往連鑄中間包，連鑄全程保護澆鑄，中包溫度控制在1538℃，拉速為1.9m/min，二冷比水量為1.2L/kg鋼。（4）鑄坯加熱及軋制：將步驟3鑄坯在1020℃溫度下加熱保溫，控制開軋溫度在1070℃，終軋溫度在995℃。（5）冷床空冷：將所得鋼材在步進式冷床上自然空冷，之后根據要求進行定尺剪切、入庫。實施例1-7的HRB600E鋼成分見表1。表1實施例1-7的HRB600E鋼成分/%編號規格CSiMnPSVN實施例1Φ180.240.551.480.0170.0060.1560.0196實施例2Φ220.250.601.320.0230.0120.1580.0187實施例3Φ250.250.661.510.0190.0150.1640.0215實施例4Φ280.260.761.560.0150.0080.1780.0236實施例5Φ320.270.721.540.0240.0040.1880.0223實施例6Φ180.230.501.600.0350.0090.2000.025實施例7Φ220.300.801.200.0250.0300.1500.015對實施例1-7的HRB600E鋼筋進行性能檢測，檢測結果見表2；表2實施例1-7的HRB600E鋼筋性能編號規格Rel/MPaRm/MPaRm/RelRel/Rel0A/%Agt/%實施例1Φ186308001.271.051715實施例2Φ226558251.261.091913實施例3Φ256808701.281.131611實施例4Φ287008901.271.172016實施例5Φ327209101.261.201812.5實施例6Φ186348121.281.061914實施例7Φ227129051.271.181612由表2可知，本發明HRB600E含釩高強度熱軋抗震鋼筋具有強度高、塑韌性及抗震性能良好等特點，其中，屈服強度Rel為630～720MPa，抗拉強度Rm為790～910MPa，強屈比≥1.25，斷后伸長率A≥15%，最大伸長率Agt≥10%，達到了抗震鋼筋要求。當前第1頁1 2 3