本發(fā)明涉及一種鋼筋及其生產(chǎn)方法,特別是涉及一種高韌性MG500錨桿鋼筋及其生產(chǎn)方法。
背景技術(shù):
錨桿支護(hù)可顯著提高圍巖的穩(wěn)定性,是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的主動(dòng)支護(hù);其具有成本低、支護(hù)效果好、操作簡(jiǎn)便、占用施工空間小等優(yōu)點(diǎn),廣泛用于煤礦巷道、隧道、邊坡和深基坑等重要工程。
錨桿鋼筋用于制作金屬錨桿桿體,是一種橫截面為圓形,表面無(wú)縱肋,帶有連續(xù)分布橫肋的特殊用途鋼材。
高韌性MG500錨桿鋼筋是一種高韌性錨桿鋼筋,其性能要求為屈服強(qiáng)度≥500MPa,抗拉強(qiáng)度≥690MPa,沖擊吸收功(20℃)≥100J,斷后伸長(zhǎng)率(A5)≥25%。
開(kāi)發(fā)此品種,難度較大,主要體現(xiàn)在:隨著強(qiáng)度提高,韌性和塑性逐漸降低;需研制一種新的化學(xué)成分配方及軋制工藝方法,最終生產(chǎn)出符合要求的高韌性MG500錨桿鋼筋。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明提供了一種高韌性MG500錨桿鋼筋及其生產(chǎn)方法,其解決技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案是:
通過(guò)研究各合金元素對(duì)鋼筋性能的影響,最優(yōu)配比合金元素組分及重量百分比:C元素是最廉價(jià)的合金元素,能大幅度提高鋼筋強(qiáng)度,但是對(duì)延伸率降低較明顯;V元素會(huì)改善低溫沖擊韌性;S、P、O等雜質(zhì)元素對(duì)塑性的影響較大;稀土元素性質(zhì)活潑,與鋼中的有害雜質(zhì)氫、氧、氮、硫的化學(xué)親和力很大,易生成氫化物、氧化物、氮化物、硫化物和硫氧化物,能顯著提高延伸率;為保證延伸率、沖擊吸收功達(dá)標(biāo)。
一種高韌性MG500錨桿鋼筋的生產(chǎn)方法,包括轉(zhuǎn)爐冶煉工序、LF精煉工序、連鑄工序和軋制工序,其特征在于,采用TMCP軋制工藝方法;全線采用超重載軋機(jī)來(lái)保證TMCP軋制工藝;所述轉(zhuǎn)爐冶煉工序開(kāi)軋溫度為920~1000℃,入精軋溫度920~960℃,冷床回火溫度920~960℃;所述鋼筋按重量百分比由以下元素組成:C:0.20~0.24%;Mn:1.30~1.50%;Si:0.30~0.60%;V:0.05~0.08%; S≤0.030%;P≤0.030%;O≤40ppm;其余為Fe。
本發(fā)明進(jìn)一步限定的技術(shù)方案是:
前述的高韌性MG500錨桿鋼筋,按重量百分比由以下元素組成:C:0.20%;Mn:1.30%;Si:0.60%;V:0.05%;S:0.015%;P:0.014%;O:30ppm;其余為Fe。
優(yōu)選的,前述的高韌性MG500錨桿鋼筋,按重量百分比由以下元素組成:C:0.24%;Mn:1.40%;Si:0.40%;V:0.07%;S:0.018%;P:0.019%;O:35ppm;其余為Fe。
優(yōu)選的,前述的高韌性MG500錨桿鋼筋,按重量百分比由以下元素組成:C:0.22%;Mn:1.50%;Si:0.30%;V:0.08%;S:0.025%;P:0.024%;O:25ppm;其余為Fe。
本發(fā)明具有以下有益效果:
本發(fā)明的方法生產(chǎn)出的一種高韌性MG500錨桿鋼筋具有優(yōu)異的屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度和延伸率,實(shí)現(xiàn)鋼筋的屈服強(qiáng)度為530-580MPa,抗拉強(qiáng)度為700-740MPa,延伸率為26-29%,沖擊吸收功為100-160J,能滿足MG500熱軋錨桿鋼筋性能要求;通過(guò)TMCP軋制工藝,細(xì)化了晶粒,晶粒度達(dá)到10級(jí)以上,為實(shí)現(xiàn)高韌性提高了有力保障。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明,但本發(fā)明并不限于此;通過(guò)認(rèn)真研究各合金元素對(duì)鋼筋性能的影響,最優(yōu)配比合金元素組分及重量百分比:C元素是最廉價(jià)的合金元素,能大幅度提高鋼筋強(qiáng)度,但是對(duì)延伸率降低較明顯;V元素會(huì)改善低溫沖擊韌性;S、P、O等雜質(zhì)元素對(duì)塑性的影響較大;稀土元素性質(zhì)活潑,與鋼中的有害雜質(zhì)氫、氧、氮、硫的化學(xué)親和力很大,易生成氫化物、氧化物、氮化物、硫化物和硫氧化物,能顯著提高延伸率;為保證延伸率、沖擊吸收功達(dá)標(biāo),本發(fā)明提供的高韌性錨桿鋼筋按重量百分比由以下元素組成:C:0.20~0.24%,Mn:1.30~1.50%,Si:0.30~0.60%,V:0.05~0.08%, S≤0.030%,P≤0.030%,O≤40ppm,其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)。
所述高韌性MG500錨桿鋼筋,屈服強(qiáng)度530~580MPa,抗拉強(qiáng)度700~740MPa,延伸率26~29%,沖擊吸收功100~160J。
本發(fā)明提供的一種高韌性MG500錨桿鋼筋的生產(chǎn)方法的具體技術(shù)方案如下:包括冶煉工序、精煉工序、連鑄工序和軋制工序;采用TMCP軋制工藝方法;全線采用超重載軋機(jī)來(lái)保證TMCP軋制工藝;所述轉(zhuǎn)爐冶煉工序開(kāi)軋溫度為920~1000℃,入精軋溫度920~960℃,冷床回火溫度920~960℃。
下面列舉幾個(gè)實(shí)施例。
實(shí)施例1
一種高韌性MG500錨桿鋼筋的生產(chǎn)方法,包括冶煉工序、精煉工序、連鑄工序和軋制工序,采用TMCP軋制工藝方法 ;全線采用超重載軋機(jī)來(lái)保證TMCP軋制工藝;所述轉(zhuǎn)爐冶煉工序開(kāi)軋溫度為925℃,入精軋溫度955℃,冷床回火溫度945℃。
生產(chǎn)的高韌性MG500錨桿鋼筋按重量百分比由以下元素組成:C:0.20%,Mn:1.30%,Si:0.60%,V:0.05%,S:0.015%,P:0.014%,O:30ppm,其余為Fe。
上述鋼筋的力學(xué)性能參數(shù)為:屈服強(qiáng)度為530MPa,抗拉強(qiáng)度為740MPa,延伸率為27%,沖擊吸收功為140J;
實(shí)施例2
一種高韌性MG500錨桿鋼筋的生產(chǎn)方法,包括冶煉工序、精煉工序、連鑄工序和軋制工序,采用TMCP軋制工藝方法 ;全線采用超重載軋機(jī)來(lái)保證TMCP軋制工藝;所述轉(zhuǎn)爐冶煉工序開(kāi)軋溫度為980℃,入精軋溫度960℃,冷床回火溫度960℃。
生產(chǎn)的高韌性MG500錨桿鋼筋按重量百分比由以下元素組成:C:0.24%,Mn:1.40%,Si:0.40%,V:0.07%,S:0.018%,P:0.019%,O:35ppm,其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)。
鋼筋的力學(xué)性能參數(shù)為:屈服強(qiáng)度為560MPa,抗拉強(qiáng)度為730MPa,延伸率為28%,沖擊吸收功為125J。
實(shí)施例3
一種高韌性MG500錨桿鋼筋的生產(chǎn)方法,包括冶煉工序、精煉工序、連鑄工序和軋制工序,采用TMCP軋制工藝方法 ;全線采用超重載軋機(jī)來(lái)保證TMCP軋制工藝;所述轉(zhuǎn)爐冶煉工序開(kāi)軋溫度為1000℃,入精軋溫度920℃,冷床回火溫度920℃。
生產(chǎn)的高韌性MG500錨桿鋼筋按重量百分比由以下元素組成:C:0.22%,Mn:1.50%,Si:0.30%,V:0.08%,S:0.025%,P:0.024%,O:25ppm,其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)。
鋼筋的力學(xué)性能參數(shù)為:屈服強(qiáng)度為570MPa,抗拉強(qiáng)度為725MPa,延伸率為28%,沖擊吸收功為145J。
通過(guò)以上實(shí)施例可以看出,根據(jù)本發(fā)明的方法生產(chǎn)出的高韌性錨桿鋼筋具有優(yōu)異的屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度和延伸率,能滿足MG500熱軋錨桿鋼筋性能要求。
除上述實(shí)施例外,本發(fā)明還可以有其他實(shí)施方式,凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案,均落在本發(fā)明要求的保護(hù)范圍。