專利名稱：一種500 Mpa級建筑用抗震鋼筋的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種500 Mpa級建筑用抗震鋼筋,屬于冶金工業(yè)生產的金屬材料領域。
背景技術：
2008年3月I日，中國開始執(zhí)行GB1499. 2— 2007熱軋帶肋鋼筋生產標準，新標準中增加了抗震鋼筋牌號，并給出相應的力學性能指標。國內此前沒有專業(yè)生產抗震鋼筋的企業(yè)以及有關抗震鋼筋的標準。從鋼筋化學成分和生產工藝方面分析，國內多數(shù)鋼筋生產企業(yè)已采用余熱淬火(穿水)工藝生產螺紋鋼。采用余熱淬火工藝，鋼材內部存在較多淬火馬氏體 組織和位錯，致使鋼材強度高、塑性差，很難滿足抗震鋼筋對屈強比和延伸率等方面要求。我國建筑用鋼筋普遍采用的是II級HRB335帶肋鋼筋，而發(fā)達國家如美國、西歐、日本等則普遍使用的是III級HRB400帶肋鋼筋，甚至級別更高的帶肋鋼筋。隨著建筑工業(yè)的迅速發(fā)展，高層建筑等工業(yè)結構對鋼筋承載能力的要求越來越高，抗震問題也引起了普遍關注。研發(fā)高級別抗震鋼筋，使其不僅滿足GB1499. 2— 2007熱軋帶肋鋼筋國家標準各項性能指標要求的同時，又滿足建筑抗震設計對鋼筋性能的要求，必將提高產品技術含量，進一步擴大包鋼生產建筑鋼筋的品種系列和功能配套系列，更好地滿足用戶的要求。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種通過成分設計和優(yōu)化，能夠提高鋼筋的性能和級別，滿足抗震性能要求的500 Mpa級建筑用抗震鋼筋。本發(fā)明的抗震鋼筋在冶煉時通過加入V元素及吹氮氣增氮，最終的鋼筋材質的成分組成按重量百分為碳O. 20 O. 25%，硅O. 40 O. 60%,錳I. 40 I. 60%,釩O. 07 O. 12%,磷小于等于O. 030%,硫小于等于O. 020%,氮O. 0090 O. 0130% (即90 130ppm)，其余為鐵及不可避免的雜質。所述在冶煉時加入V元素，是以V合金的形式加入；所述V合金為VN合金、MnSiN合金或FeV合金，其中VN合金是VN16或VN12合金;所述抗震鋼筋是公稱直徑范圍為6mm 50mm的熱軋帶肋鋼筋；所述建筑用抗震鋼筋的力學性能為屈服強度彡500MPa，抗拉強度彡630MPa，延伸率> 15%，實測抗拉強度與實測屈服強度之比R。m / R。& > I. 25，實測屈服強度與標準規(guī)定的屈服強度特征值之比R。Λ / ReL ^ I. 30,最大力總伸長率Agt彡9%。本發(fā)明優(yōu)點是采用釩氮微合金化，同時提高強度和韌性，強韌性配合較好；滿足建筑抗震設計對鋼筋性能的要求，提高了產品的品質和技術含量；成分配比合理，鋼材綜合性能高，焊接性能好，使用的安全性大為提高；強度提高相對減少了鋼材用量，屬節(jié)能低碳經濟；熱軋態(tài)交貨，避免了由于采用余熱淬火(穿水)工藝生產，鋼材內部存在較多淬火馬氏體組織和位錯，使鋼材強度高、塑性差的缺陷。
具體實施例方式經過科技人員的專研，通過設計并經優(yōu)化得出鋼筋材質的成分，范圍如表I所示，該鋼種命名為HRB500E。表I HRB500E抗震鋼筋成分 w%
麗中 Ic[Si[MnIvIp Is I [N]ppmHRB500E |θ. 20 O. 25 |θ. 40 O. 60 | · 40 I. 60 |θ. 07 O. 12 K O- 030 K O- 020 |θ0 130工藝流程為100 t轉爐冶煉一LF爐精煉一連鑄(鑄坯規(guī)格為152mmX 152mm) —軋制。工業(yè)試生產了 2爐鋼，具體的工藝參數(shù)控制如下I)轉爐生產轉爐終點鋼水的碳含量、磷含量及出鋼溫度如表2所示。表2 HRB500E出鋼的成分及溫度
試驗號I出鋼溫度，V I出鋼碳含量，I出鋼磷含量，—
I* 16360.030Γ019
2* |l630|θ. 04|θ. 0172) L F 爐生產表3 HRB500E精煉工位離位成分及溫度
試驗號 C，w% Si, w% Mn, w% V, w% P, w% S, w% 溫度，°C I* 0Γ23~ 0. 50 'l. 49 0Γθ9~ 0.026 0.009 1566 —
2* |θ. 24 |θ. 54 |l. 53 |θ. 09 |θ. 023 |θ. 012 |l572
3)連鑄生產表4 HRB500E連鑄過熱度及拉速控制
試驗號過熱度，°C 拉速，m/min
I*302. 32 —
2*丨27\2.24 —至此完成了本發(fā)明的鋼材的鋼坯生產，以下為采用所述連鑄鋼坯生產鋼筋的工藝，工藝流程為鋼還一加熱爐加熱一軋制。4)軋鋼生產鋼坯在加熱爐內加熱時間大于2小時，鋼坯開軋溫度在1150°C。5)性能檢驗表5 HRB500E鋼筋的力學性能要求
權利要求
1.一種500 Mpa級建筑用抗震鋼筋，其特征是在冶煉時通過加入V元素及吹氮氣增氮，最終的鋼筋材質的成分組成按重量百分為碳O. 20 O. 25%，硅O. 40 O. 60%，錳I. 40 I. 60%,釩O. 07 O. 12%,磷小于等于O. 030%,硫小于等于O. 020%,氮O. 0090 O.0130%，其余為鐵及不可避免的雜質。
2.根據權利要求I所述的500Mpa級建筑用抗震鋼筋，其特征是所述在冶煉時加入V元素，是以V合金的形式加入。
3.根據權利要求2所述的500Mpa級建筑用抗震鋼筋，其特征是所述V合金為VN合金、MnSiN合金或FeV合金，其中VN合金是VN16或VN12合金。
4.根據權利要求3所述的500Mpa級建筑用抗震鋼筋，其特征是所述抗震鋼筋是公稱直徑范圍為6mm 50mm的熱軋帶肋鋼筋。
5.根據權利要求1、2、3或4所述的500Mpa級建筑用抗震鋼筋，其特征是所述建筑用抗震鋼筋的力學性能為屈服強度> 500MPa，抗拉強度> 630MPa，延伸率> 15%，實測抗拉強度與實測屈服強度之比R。m / R。& > I. 25，實測屈服強度與標準規(guī)定的屈服強度特征值之比/ R eL ^ I. 30,最大力總伸長率Agt彡9%。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種500 Mpa級建筑用抗震鋼筋，其特征是在冶煉時通過加入V元素及吹氮氣增氮，最終的鋼筋材質的成分組成按重量百分為碳0.20～0.25%，硅0.40～0.60%，錳1.40～1.60%，釩0.07～0.12%，磷小于等于0.030%，硫小于等于0.020%，氮0.0090～0.0130%，其余為鐵及不可避免的雜質。其優(yōu)點是采用釩氮微合金化，同時提高強度和韌性，強韌性配合較好；滿足建筑抗震設計對鋼筋性能的要求，提高了產品的品質和技術含量；成分配比合理，鋼材綜合性能高，焊接性能好，使用的安全性大為提高；強度提高相對減少了鋼材用量，屬節(jié)能低碳經濟；熱軋態(tài)交貨，避免了由于采用余熱淬火(穿水)工藝生產，鋼材內部存在較多淬火馬氏體組織和位錯，使鋼材強度高、塑性差的缺陷。
文檔編號C22C38/12GK102899558SQ20121046398
公開日2013年1月30日 申請日期2012年11月16日 優(yōu)先權日2012年11月16日
發(fā)明者姜德剛, 智建國, 白月琴 申請人:內蒙古包鋼鋼聯(lián)股份有限公司