一種大規(guī)格異形鋼筋及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種建筑建材，尤其涉及一種大規(guī)格異形鋼筋及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]筋混凝土用螺紋鋼筋是國(guó)內(nèi)外各類建筑工程中廣泛使用的一種關(guān)鍵材料，也是我國(guó)冶金行業(yè)各鋼廠大量生產(chǎn)的一種關(guān)鍵產(chǎn)品。隨著建筑行業(yè)的快速發(fā)展，建筑物對(duì)該產(chǎn)品提出了更尚的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。尚強(qiáng)度又具有良好的可塑性、可焊接性、耐疲勞及粘結(jié)性等指標(biāo)的螺紋鋼筋，才能夠滿足高層建筑、大跨度、抗震、耐低溫、耐腐蝕等高檔建筑工程的需要，才能實(shí)現(xiàn)節(jié)約鋼材，降低成本的目的。為此，國(guó)內(nèi)多數(shù)企業(yè)采用微合金化熱軋工藝生產(chǎn)，然而，熱軋工藝生產(chǎn)的螺紋鋼筋都是實(shí)心結(jié)構(gòu)，不利于節(jié)約成本，并且使得建筑工程的自重增加，不利于抗震。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是針對(duì)上述問題，提供一種機(jī)械強(qiáng)度高、耐腐蝕性能高、抗震性能好以及生產(chǎn)成本適中的一種大規(guī)格異形鋼筋及其制造方法。
[0004]為達(dá)上述目的，本發(fā)明提供一種大規(guī)格異形鋼筋，所述大規(guī)格異形鋼筋包括:
[0005]光壁段，所述光壁段有兩段，分別設(shè)置在所述大規(guī)格異形鋼筋的兩端；
[0006]波形段，所述波形段設(shè)置在所述大規(guī)格異形鋼筋的中部，所述波形段的兩端分別與位于兩端的光壁段相接；所述波形段的外形為螺旋波形。
[0007]進(jìn)一步地，所述大規(guī)格異形鋼筋為空心結(jié)構(gòu)，所述大規(guī)格異形鋼筋的壁厚Ttl為
3-6mm，所述大規(guī)格異形鋼筋的光壁段的直徑Dtl為20_40mm，且所述大規(guī)格異形鋼筋的光壁段的直徑與波形段的直徑相等；所述大規(guī)格異形鋼筋的總長(zhǎng)度L為3500-6000_，所述光壁段的長(zhǎng)度LI為150-300mm ;所述波形段的波距Pf為所述直徑Dtl的0.6-0.7倍，所述波形段的波高Hf為所述壁厚Ttl的2.0-2.5倍；
[0008]所述大規(guī)格異形鋼筋的材料成分按質(zhì)量百分比為:碳0.25 %?0.35 %，娃0.18 % ?0.25 %，錳 0.55 % ?0.75 %，鉻 0.30 % ?0.45 %，鎳 0.40 % ?0.60 %，磷O ?0.012 %，硫 O ?0.012 %，鈦 0.01 % ?0.02 %，釩 0.010 % ?0.022 %，復(fù)合稀土0.02-0.06%，硼 0.0020%?0.0035%，氧< 0.0012%K 0.0060%，氫< 0.0001%，砷(0.010%，鉛彡0.010%，錫彡0.010%，銻彡0.010%，余量為鐵和不可避免的其他微量雜質(zhì)；所述復(fù)合稀土按質(zhì)量百分比為Gd 5-8%, Pr 10-12%, Er 8-10%, Ho 15-18%, Nd9-11%, Sm 12-16%，余量為 Tm。
[0009]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供了一種制造上述大規(guī)格異形鋼筋的方法，該方法包括如下步驟:
[0010](I)冶煉:鐵水脫硫扒渣、轉(zhuǎn)爐冶煉、擋渣出鋼、鋼包脫氧合金稀土化、鋼水精煉；
[0011](2)熱軋:圓棒坯連鑄、圓棒坯加熱、斜軋穿孔、定徑處理，其中，先用斜底式加熱爐加熱圓棒，坯控制溫度為1140-1180°C，再采用二輥斜軋機(jī)對(duì)加熱后的圓棒坯進(jìn)行斜軋穿孔，之后用三輥定徑機(jī)對(duì)斜軋穿孔后的毛管進(jìn)行定徑處理，最后空冷得到無縫鋼管管坯；
[0012](3)熱處理:第一步將熱軋成型后的無縫鋼管管坯經(jīng)過等溫正火處理，先將所述無縫鋼管管坯兩端用堵頭封堵，以防止無縫鋼管管坯在熱處理過程中內(nèi)部氧化脫碳，然后將所述無縫鋼管管坯加熱到925-935°C，保溫2-3小時(shí)，快速冷卻到580-600°C，推入溫度為580-600°C的保溫爐中保溫3-4小時(shí)；第二步將經(jīng)過等溫正火處理后的無縫鋼管管坯進(jìn)行兩次淬火熱處理:將無縫鋼管管坯加熱至890-915°C，保溫2-3小時(shí)，水冷20-25秒后油冷至350°C以下，加熱至600-620°C，保溫2.5-3.0小時(shí)；再次將所述無縫鋼管管坯加熱至880-900°C，保溫2-3小時(shí)，油冷至350°C以下，加熱至560_570°C保溫3-4小時(shí)；
[0013](4)表面處理:將熱處理后的無縫鋼管管坯兩端的堵頭去除，將無縫鋼管管坯矯直后進(jìn)行噴砂表面處理；
[0014](5)減徑拉拔:將表面處理后的無縫鋼管管坯經(jīng)過內(nèi)模與外模拉拔成型為直徑為Dtl管坯；
[0015](6)冷軋成型:將步驟(5)中成型的管坯冷軋成帶有光壁段和螺旋波形段的大規(guī)格異形鋼筋，其中所述冷軋采用帶有螺旋凹槽的軋輥軋制，所述冷軋成型過程分為空軋和螺旋波形軋制，空軋段對(duì)應(yīng)于光壁段，螺旋波形軋制對(duì)應(yīng)于螺旋波形段；
[0016](7)檢驗(yàn)入庫:將冷軋成型后的大規(guī)格異形鋼筋進(jìn)行外觀檢測(cè)、金相組織檢測(cè)以及機(jī)械性能檢測(cè)，檢測(cè)合格入庫。
[0017]進(jìn)一步地，在步驟(5)所述減徑拉拔過程中，采用拉拔潤(rùn)滑乳化液，所述拉拔潤(rùn)滑乳化液原料組分及重量百分比如下:氯化石蠟3?5%、2，6_ 二叔丁基對(duì)甲酚7?9%、二烷基二硫代磷酸鋅10?12%、聚正丁基乙烯基醚8?10%、三乙醇胺10?12%、環(huán)烷酸鉛10?12%、磷苯二甲酸二丁酯8?10%、機(jī)械油I?30%、余量為變壓油。
[0018]有益效果:
[0019]本大規(guī)格異形鋼筋及其制造方法的優(yōu)點(diǎn)在于:1、采用獨(dú)特的鋼材化學(xué)成分，添加了少量的鎳，微量地添加了復(fù)合稀土，大大提高了大規(guī)格異形鋼筋的機(jī)械強(qiáng)度以及耐腐蝕性能，異形鋼筋采用空心結(jié)構(gòu)大大減少了材料成本；2、采用獨(dú)特的熱處理工藝，使得鋼筋的性能充分展現(xiàn)，并且在熱處理過程中采用堵頭堵住鋼筋的兩端，有效地防止了鋼筋在熱處理過程中在內(nèi)部發(fā)生氧化脫碳；3、合理設(shè)計(jì)螺旋波形的波高和波寬，以及采用空心結(jié)構(gòu)，大大降低了異形鋼筋的自重，從而降低了建筑工程的自重，因此能大大提高抗震性能；4、在拉拔過程中采用改進(jìn)的拉拔潤(rùn)滑乳化液，大大提高了拉拔效率，并且改善了鋼筋的表面質(zhì)量，優(yōu)質(zhì)的表面質(zhì)量大大提高了異形鋼筋的耐腐蝕性能。
【附圖說明】
[0020]圖1是本發(fā)明的大規(guī)格異形鋼筋的示意圖；
[0021]圖2是本發(fā)明的大規(guī)格異形鋼筋的制造方法流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]實(shí)施例一
[0023]如圖1-2所示，本發(fā)明的大規(guī)格異形鋼筋包括:
[0024]光壁段，所述光壁段有兩段，分別設(shè)置在所述大規(guī)格異形鋼筋的兩端；
[0025]波形段，所述波形段設(shè)置在所述大規(guī)格異形鋼筋的中部，所述波形段的兩端分別與位于兩端的光壁段相接；所述波形段的外形為螺旋波形。
[0026]進(jìn)一步地，所述大規(guī)格異形鋼筋為空心結(jié)構(gòu)，所述大規(guī)格異形鋼筋的壁厚Ttl為3mm，所述大規(guī)格異形鋼筋的光壁段的直徑Dtl為20mm，且所述大規(guī)格異形鋼筋的光壁段的直徑與波形段的直徑相等；所述大規(guī)格異形鋼筋的總長(zhǎng)度L為3500_，所述光壁段的長(zhǎng)度LI為150mm ;所述波形段的波距Pf為所述直徑Dtl的0.6倍，所述波形段的波高Hf為所述壁厚Ttl的 2.0 倍；
[0027]所述大規(guī)格異形鋼筋的材料成分按質(zhì)量百分比為:碳0.35 %，娃0.22 %，猛0.59 %，鉻 0.38 %，鎳 0.45 %，磷 0.011%,硫 0.012 %，鈦 0.01 % %，釩 0.010，復(fù)合稀土 0.04，硼 0.0025 %，氧彡 0.0012 %，氮彡 0.0060 %，氫彡 0.0001 %，砷彡 0.010 %，鉛^ 0.010%，錫< 0.010%，銻< 0.010%，余量為鐵和不可避免的其他微量雜質(zhì)；所述復(fù)合稀土按質(zhì)量百分比為 Gd 5%, Pr 12%, Er 8%, Ho 18%, Nd 9%, Sm 16%，余量為 Tm。
[0028]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供了一種制造上述大規(guī)格異形鋼筋的方法，該方法包括如下步驟:
[0029](I)冶煉:鐵水脫硫扒渣、轉(zhuǎn)爐冶煉、擋渣出鋼、鋼包脫氧合金稀土化、鋼水精煉；
[0030](2)熱軋:圓棒坯連鑄、圓棒坯加熱、斜軋穿孔、定徑處理，其中，先用斜底式加熱爐加熱圓棒，坯控制溫度為1160°C，再采用二輥斜軋機(jī)對(duì)加熱后的圓棒坯進(jìn)行斜軋穿孔，之后用三輥定徑機(jī)對(duì)斜軋穿孔后的毛管進(jìn)行定徑處理，最后空冷得到無縫鋼管管坯；
[0031](3)熱處理:第一步將熱軋成型后的無縫鋼管管坯經(jīng)過等溫正火處理，先將所述無縫鋼管管坯兩端用堵頭封堵，以防止無縫鋼管管坯在熱處理過程中內(nèi)部氧化脫碳，然后將所述無縫鋼管管坯加熱到928°C，保溫2小時(shí)，快速冷卻到600°C，推入溫度為600°C的保溫爐中保溫3小時(shí)；第二步將經(jīng)過等溫正火處理后的無縫鋼管管坯進(jìn)行兩次淬火熱處理:將無縫鋼管管坯加熱至910°C，保溫2小時(shí)，水冷20秒后油冷至350°C以下，加熱至600°C，保溫2.5小時(shí)；再次將所述無縫鋼管管坯加熱至900°C，保溫2小時(shí)，油冷至350°C以下，加熱至560°C保溫3小時(shí)；
[0032](4)表面處理:將熱處理后的無縫鋼管管坯兩端的堵頭去除，將無縫鋼管管坯矯直后進(jìn)行噴砂表面處理；
[0033](5)減徑拉拔:將表面處理后的無縫鋼管管坯經(jīng)過內(nèi)模與外模拉拔成型為直徑為Dtl管坯；
[0034](6)冷軋成型:將步驟(5)中成型的管坯冷軋成帶有光壁段和螺旋波形段的大規(guī)格異形鋼筋，其中所述冷軋采用帶有螺旋凹槽的軋輥軋制，所述冷軋成型過程分為空軋和螺旋波形軋制，空軋段對(duì)應(yīng)于光壁段，螺旋波形軋制對(duì)應(yīng)于螺旋波形段；
[0035](7)檢驗(yàn)入庫:將冷軋成型后的大規(guī)格異形鋼筋進(jìn)行外