HRBF400细晶粒热轧带肋钢筋的开发.pdf

第37卷第4期
山东冶金
Vo1.37 No 4
2015年8月
Shandong Metallurgy
August 2015
MAALAALALALA
生产技术
アア
HRBF400细晶粒热轧带肋钢筋的开发
赵东记,侯建伟,袁相坤,阎超楠,张文涛
(青岛钢铁控股集闭有限责任公司技术中心,山东青岛266043)
摘要:青钢以Q235碳素钢为原料,适当调整C、Si、M等元素含量,采用临界奥氏体区控轧和轧后控冷的工艺,实现了
6~10mm规格HRBF400细晶粒热轧钢筋的批量生产。对产品性能的组织、性能检验表明,HRBF400细晶粒钢筋微观组
织均匀,力学性能稳定,各项性能均符合国家相关标准要求。
关键词:热轧带肋钢筋;HRBF-400;Q235钢;化学成分;力学性能
中图分类号:TG33.64
文献标识码:B
文章编号:1004-4620(2015)04-0017~-02
前言
工艺、控制轧制工艺和冷却工艺,采用临界奥氏体
区控轧和轧后控冷工艺,利用形变诱导铁素体相变
青钢最新的以摩根六代超重载精轧机组为核(DIFⅦ)和铁素体再结晶机制细化组织,以及较低的
心的高速线材生产线为适应未来多元化的生产需Si、Mn合金,在Q235的基础上生产HRBF400细晶热
要,配置了超长的轧后水冷系统及水箱间设置夹送轧带肋钢筋。
辊,为生产超细晶粒的热轧带肋钢筋打下了良好的
基础。为降低生产成本,按照相关标准要求,以
HRBF400生产实践
Q235碳素钢为原料,适当调整C、Si、Mn等元素含3.1熔炼成分及生产工艺
量,在高速线材生产线上成功试制了6~∮10mm
为降低生产成本,确定了不含Nb、V、微合金
HRBF400细晶粒钢筋盘条,产品微观组织均匀,力元素的HRBF400钢筋化学成分,以Q235碳素钢为原
学性能稳定,为今后低成本细晶粒钢筋的大规模化料,适当调整C、Si、Mn等元素含量,熔炼成分要求如
T业生产奠定了良好的基础.
表1所示。
表1HRBF400细晶钢筋焠炼成分要求%
2HRBF400技术要求分析
项目
Si
Mr
P
CB1499,2-2007中明确规定,在热轧过程中
标准≤0.25≤0.80≤1.60≤0.045≤0.045≤0.54
通过控轧和控冷工艺形成的细晶粒钢筋,其金相组
控制0.20-0.250.20-0.500.90~1.20≤0.040≤0.0400.36-0.50
织主要是铁素体加珠光体,不得有影响使用性能的
开轧温度为920~1000℃;NTM(无扭精轧机)
其他组织存在,晶粒度不粗于9级。这一条款对控
入口温度为780-900℃;RSM(减定径机)人口温度
轧控冷工艺增加了约束,排除了单纯采用轧后穿水
为750~850℃;LH(吐丝机)出口温度为680
的工艺方案,规定必须是控轧控冷结合并以控轧作750℃;根据不同规格及轧制速度,开启部分斯太尔
为细晶的主要手段。这是因为单纯轧后控冷不可
摩风冷线风机。
避免产生钢筋表层回火组织,因此,需要控制钢筋32检验结果及分析
的金相组织不产生类似于余热处理钢筋基圆上出
1)检验钢筋的化学成分及显微组织。试样的
现的影响使用性能的其他组织(回火马氏体组织),化学成分及显微组织见表2。由表2可知,在各规格
试样中,6mm规格试样晶粒最粗,晶粒度为10.5
由于强化机理的不同,钢筋的性能与生产工艺级。分析认为该规格钢筋直径较细,在水箱冷却
会有明显差异。区别于微合金强化与余热处理钢
过程中冷却水的阻力较小,外加轧制速度较快,导
筋的治金特性,细品强化是目前既能提高强度,又致实际控制的吐丝温度较高”。组织均为铁素体
能改善初性的主要方法。根Hal- Petch/公式,品珠光体,基圆上没有回火马氏体等影响使用性能的
粒尺寸越细钢材强度级别越高,其塑性和韧性也将
其他组织。
发生改变"2。根据工装水平的特点,通过优化加热
表2HRBF400化学成分及高倍显徽组织
收稿日期:2015-05-11
规格mmC/%Si/%Mn/%P/%S/%晶粒度/级显微组织
作者简介:赵东记,男,1980年生,2005年毕业于武汉科技大学材
60.220.28
0.0210.02410.5铁素体+珠光体
料成型及控制工程专业。现为青钢技术中心开发部工程师,从事
p80.210.291.030.0210.01911.0铁素体+珠光体
工艺技术管理工作
100.230.280.990.0160.031110铁素体+珠光体
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2015年8月
山东冶金
第37卷
Φ8.0mm规格钢筋的光学显微金相组织见图了实际相变点,诱发了铁素体相变( DIFT),这是形
1。由图1可知,试样芯部晶粒度为10.5级,边部晶核不饱和机制,是不断的生核过程,形核率高,使晶
粒度为11级,晶粒尺寸由芯部至边部均匀过渡,无粒细化。3)随变形的进行,新生的铁素体内位错密
混昂及异常组织出现
度增加,形成亚结构,产生铁素体动态再结晶
(DRX)。这时连续交叉发生DIFT和DRX,阻止了铁
素体晶粒长大。4)轧后的控冷进一步阻止铁素体
晶粒长大?。
4结语
通过对钢铁材料强化机制和应用技术的研究,
采用临界奥氏体区控轧和轧后控冷的工艺,利用形
心部500
边部500x
图18.0mm规格钢筋的光学显微金相组织
变诱导铁素体相变和铁素体再结晶机制细化组织,
2)钢筋的性能。生产钢筋的力学性能见表3。
通过全线加热温度、轧制温度、冷却温度的优化和
按标准要求对试样进行正、反弯试验,试样受弯曲
精确控制,挖掘细品强化的潜力,开发出符合GB
部位表面没有产生裂纹,表明其工艺性能良好。
1499.2-2007标准要求的6~中10m高强度、低
表3HRBF400钢筋的力学性能
成本、资源节约型高速线材HRBF400钢筋,这不仅
规格/mm屈服强度/MPa抗拉强度MPa伸长率%屈强比
提高了青钢的产品档次和技术含量,降低了成本,
428.0
573.3
3.5
增加了产品附加值,同时也为今后使用低成本生产
461.0
28.1.31
HRB4O0E及HRBS0OE高强抗震钢筋奠定了良好的
.5
580.0
31.0
1.34
技术基础。
3.3细晶强化机理
参考文献:
细晶形成的基本原理是形变与相变藕合机制,[I高秀华,齐克敏,邱春林,等:20MnSiⅢ级热轧螺纹钢筋的开
主要控制技术是使奥氏体过冷和获得大的累积变
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形变诱导铁素体相变(DIFT),获得细小的铁素体晶
京:治金工业出版社,2003
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粒,轧后的控冷进一步阻止铁素体晶粒长大。其
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