一種細(xì)晶?？拐痄摻钌a(chǎn)工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及煉鋼乳制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種細(xì)晶?？拐痄摻钌a(chǎn)工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]400兆帕級及以上螺紋鋼一般是采用兩種工藝路線來生產(chǎn):一種是加入微合金。加入鈮、釩、鈦等微合金，主要是沉淀強化和細(xì)晶強化，因加入微合金，成本較高，HRB400合金噸鋼成本80?100元/噸，HRB500合金成本120?150元/噸。另一種是采用強穿水，主要是乳制后強制穿水，心部為鐵素體+珠光體，表面為回火馬氏體或者回火索氏體，屬于組織強化。
[0003]鋼在高溫奧氏體區(qū)進(jìn)行乳制，隨后在冷卻過程中由面心立方結(jié)構(gòu)的奧氏組織狀態(tài)向體心立方結(jié)構(gòu)的鐵素體轉(zhuǎn)變，鋼發(fā)生體積膨脹，同時釋放出相變熱，這種相變熱釋放的溫度范圍和釋放的熱量主要受鋼的化學(xué)成分和冷卻速度影響?？刂迫橹颇苡行Ц纳频吞间?、低合金鋼和微合金鋼材的強韌性，控制冷卻是通過控制冷卻溫度和冷卻速率來不降低材料韋刃性的肖U提下提尚材料的強度。
[0004]現(xiàn)有的鋼筋生產(chǎn)工藝使得鋼筋表面的回火組織過厚，塑韌性下降，并且鋼筋的屈服強度富裕量較小、不合格率較高，在自然防止一段時間后其屈服強度會下降，更不能滿足需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題和提出的技術(shù)任務(wù)是對現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)，提供一種細(xì)晶粒抗震鋼筋生產(chǎn)工藝，解決目前技術(shù)中的鋼筋生產(chǎn)工藝使鋼筋表面組織強化，塑韌性下降，容易冷彎開裂，屈服強度低不能滿足需求的問題。
[0006]為解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是:
[0007]—種細(xì)晶粒抗震鋼筋生產(chǎn)工藝，包括開乳、粗乳和精乳，并在乳后進(jìn)行控制冷卻，其特征在于，開乳采用低溫乳制，開乳溫度為950?1050 °C，壓輥下壓量42?45mm，粗乳為常規(guī)乳制，精乳的溫度控制在未再結(jié)晶區(qū)，精乳后采用快速水冷控制相變并抑制鐵素體長大，獲得細(xì)小的鐵素體晶粒，得到所期望的金相組織和力學(xué)性能。本發(fā)明所述細(xì)晶?？拐痄摻钌a(chǎn)工藝通過控制鋼材在乳制過程中的溫度變化和乳后冷卻過程的工藝參數(shù)，以得到細(xì)小均勻的相變組織，從而獲得強度、塑性、韌性均好的優(yōu)良產(chǎn)品，節(jié)約合金元素，顯著降低生產(chǎn)成本，簡化工序，降低能耗，具有顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。
[0008]進(jìn)一步的，所述的粗乳的乳制溫度為1050?1150°C，壓輥下壓量50?53mm。
[0009]進(jìn)一步的，所述的精乳的乳制溫度為850?950°C，壓輥下壓量30?33mm。在未再結(jié)晶區(qū)乳制不發(fā)生再結(jié)晶現(xiàn)象，熱塑性變形使晶粒細(xì)化與拉長，冷卻時在這些形變帶處鐵素體容易形核，相應(yīng)地提高了形核率。隨精乳溫度的降低和冷卻速率的增加，鋼筋控乳控冷的組織晶粒度級別均呈增大的趨勢，高冷卻速率對組織晶粒度等級的提高更明顯，SP晶粒更細(xì)。
[0010]進(jìn)一步的，所述的控制冷卻采用多段水冷模式?？刂评鋮s鋼材的性能取決于乳制條件和冷卻條件，乳材冷卻之前的組織狀態(tài)取決于控制乳制工藝參數(shù)，而控制冷卻的條件(開冷溫度、冷卻速度、終冷溫度等)對相變前的組織和相變后的相變產(chǎn)物、析出行為、組織狀態(tài)都有影響。因此為獲得理想的控制冷卻鋼材的性能，就要講控制乳制和控制冷卻很好的結(jié)合起來。鋼筋的控乳控冷通過控制鋼材在乳制過程中的溫度變化和乳后冷卻過程的工藝參數(shù)，以得到細(xì)小均勻的相變組織，從而獲得強度、塑形、韌性均好的產(chǎn)品。
[0011]進(jìn)一步的，所述的控制冷卻采用2?5段的多段水冷模式，水壓1.2?2.0MPa,水量300?600t/h，水冷終止后，空冷至室溫。先在強烈的冷卻介質(zhì)中并在很短時間內(nèi)把表面層過冷到馬氏體轉(zhuǎn)變點以下，形成馬氏體，立即中斷快冷，乳后余熱淬火，鋼筋乳制后直接進(jìn)行表層淬火，由其心部傳出余熱進(jìn)行自身回火，提高塑性，改善韌性，使鋼筋得到良好的會京&十生會泛。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明優(yōu)點在于:
[0013]本發(fā)明所述的細(xì)晶?？拐痄摻钌a(chǎn)工藝不需要加入微合金，進(jìn)行控制乳制和控制冷卻，穩(wěn)定生產(chǎn)出HRBF400螺紋鋼，屈服強度達(dá)到440MPa以上，強屈比達(dá)到1.25以上達(dá)到抗震要求，強度在時效后無明顯降低；提高晶粒細(xì)化和強化，強冷控乳與控乳后回復(fù)相結(jié)合，經(jīng)濟有效的控制溫度梯度，在保證控乳溫度命中目標(biāo)的同時，將溫度梯度減小到不產(chǎn)生閉合組織的范圍內(nèi)；鋼筋橫肋上有回火組織，但沒有閉合的回火組織，綜合經(jīng)濟效益達(dá)到50元/噸鋼以上。
【具體實施方式】
[0014]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0015]本發(fā)明實施例公開的一種細(xì)晶粒抗震鋼筋生產(chǎn)工藝不需要加入微合金，降低成本，并有效提高鋼筋的結(jié)構(gòu)強度，提高鋼筋的屈服強度，強屈比達(dá)到抗震要求，并且降低回火組織的生成，避免產(chǎn)生閉合的回火組織，提高鋼材的塑韌性，提高拉伸延展性。
[0016]—種細(xì)晶?？拐痄摻钌a(chǎn)工藝，包括開乳、粗乳和精乳，并在乳后進(jìn)行控制冷卻，開乳采用低溫乳制，開乳溫度為950?1050 °C，壓輥下壓量42?45mm ;粗乳為常規(guī)乳制，粗乳的乳制溫度為1050?1150°C，壓輥下壓量50?53mm ;精乳的溫度控制在未再結(jié)晶區(qū)，精乳的乳制溫度為850?950°C，壓輥下壓量30?33mm ;精乳后采用快速水冷控制相變并抑制鐵素體長大。
[0017]控制冷卻采用2?5段的多段水冷模式，水壓1.2?2.0MPa,水量300?600t/h，水冷終止后，空冷至室溫。利用控制冷卻強化鋼筋，利用乳制余熱，不需要重新加熱，使鋼筋具有更高的綜合力學(xué)性能，節(jié)約燃料及熱量消耗，縮短生產(chǎn)周期，提高生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)高強度鋼筋的成本。
[0018]本實施例中采用兩段水冷，鋼筋離開精乳機在終乳溫度下，盡快地進(jìn)入高效冷卻裝置，進(jìn)行快速冷卻，其冷卻速度大于使表面層達(dá)到一定深度淬火馬氏體的臨界速度，鋼筋表滿溫度低于馬氏體開始轉(zhuǎn)變點，發(fā)生奧氏體向馬氏體相轉(zhuǎn)變，一段水冷結(jié)束時，鋼筋心部溫度很高，處在奧氏體狀態(tài)，表層為馬氏體和殘余奧氏體組織，表面馬氏體層的深度取決于強烈冷卻持續(xù)時間。
[0019]鋼筋通過快速冷卻裝置后，在空氣中冷卻，此時鋼筋截面內(nèi)外溫度梯度很大，心部熱量向外層擴散，船只表面的淬火層，使已形成的馬氏體進(jìn)行自回火。
[0020]二次冷卻是從相變開始到相變借宿溫度范圍內(nèi)的冷卻控制，控制鋼材相變時的冷卻速度和停止控冷的溫度，以保證鋼材快冷后得到所要求的力學(xué)性能。鋼筋斷面上的熱量重新分布，溫度趨于一致，此時心部由奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)殍F素體和珠光體或鐵素體。索氏體和貝氏體，獲得細(xì)小的鐵素體晶體。
[0021]以上僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出的是，上述優(yōu)選實施方式不應(yīng)視為對本發(fā)明的限制，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求所限定的范圍為準(zhǔn)。對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項】
1.一種細(xì)晶?？拐痄摻钌a(chǎn)工藝，包括開乳、粗乳和精乳，并在乳后進(jìn)行控制冷卻，其特征在于，開乳采用低溫乳制，開乳溫度為950?1050 °C，壓輥下壓量42?45mm，粗乳為常規(guī)乳制，精乳的溫度控制在未再結(jié)晶區(qū)，精乳后采用快速水冷控制相變并抑制鐵素體長大。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的細(xì)晶粒抗震鋼筋生產(chǎn)工藝，其特征在于，所述的粗乳的乳制溫度為1050?1150°C，壓輥下壓量50?53_。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的細(xì)晶?？拐痄摻钌a(chǎn)工藝，其特征在于，所述的精乳的乳制溫度為850?950°C，壓輥下壓量30?33_。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的細(xì)晶?？拐痄摻钌a(chǎn)工藝，其特征在于，所述的控制冷卻采用多段水冷模式。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的細(xì)晶?？拐痄摻钌a(chǎn)工藝，其特征在于，所述的控制冷卻采用2?5段的多段水冷模式，水壓1.2?2.0MPa,水量300?600t/h，水冷終止后，空冷至室溫。
【專利摘要】本發(fā)明公開一種細(xì)晶?？拐痄摻钌a(chǎn)工藝，包括開軋、粗軋和精軋，并在軋后進(jìn)行控制冷卻，其特征在于，開軋采用低溫軋制，開軋溫度為950～1050℃，壓輥下壓量42～45mm，粗軋為常規(guī)軋制，精軋的溫度控制在未再結(jié)晶區(qū)，精軋后采用快速水冷控制相變并抑制鐵素體長大，獲得細(xì)小的鐵素體晶粒，得到所期望的金相組織和力學(xué)性能。本發(fā)明所述細(xì)晶?？拐痄摻钌a(chǎn)工藝通過控制鋼材在軋制過程中的溫度變化和軋后冷卻過程的工藝參數(shù)，以得到細(xì)小均勻的相變組織，從而獲得強度、塑性、韌性均好的優(yōu)良產(chǎn)品，節(jié)約合金元素，顯著降低生產(chǎn)成本。
【IPC分類】C21D8/08
【公開號】CN105112628
【申請?zhí)枴緾N201510512755
【發(fā)明人】王建均, 彭方明, 林世文, 羅新生, 劉濤
【申請人】四川德勝集團釩鈦有限公司
【公開日】2015年12月2日
【申請日】2015年8月20日