400MPa级热轧带肋钢筋生产工艺研究.pdf

总第162期
山西冶金
Total 162
2016年第4期
SHANXI METALLURGY
No.4,2016
时验科究
DOI:10.16525/.Cnki,cnl4-1167/t,2016.04.16
400MPa级热轧带肋钢筋生产工艺研究
丁建军,詹卫金
(首钢长治钢铁有限公司,山西长治046031)
摘要:以长钢生产的400MPa级热轧带肋钢筋为研究对象,试验分析微合金化、控轧控冷和余热处理工艺生产
400MPa级热轧带肋钢筋生产特点,总结工艺优缺点。研究结果表明:采用微合金化工艺生产的HRB400E热轧带
肋抗震钢筋,虽然吨钢成本较控轧控冷エ艺増加34元,较余热处理工艺增加62元,但其力学性能、表面质量、焊接
质量、金相组织均优于控軋轧控冷工艺和余热处理工艺,符合国标GB14992-2007要求,能够满足用户要求
关键词:热轧帯肋钢筋400MPa生产工艺特点
中图分类号:TG335.11
文献标识码:A
文章编号:1672-1152(2016)04-0047-03
近年来,我国城镇化水平不断提高,房地产行业1.2控轧控冷工艺
发展迅猛,热轧带肋钢筋是保证建筑结构安全的重
控轧控冷工艺主要是利用细晶强化和沉淀强化
要材料之一。我国处于地震多发区域,要求热轧带肋机理,采取精轧前和成品架次后分段穿水的方法,提
钢筋具有良好的抗震性能,近年已强制淘汰335高钢筋的强度,改善钢筋的韧性和塑性,以此达到降
MPa级热轧带肋钢筋,建筑用钢筋使用400MPa级低合金添加量,降低吨钢生产成本的目的。
以上带肋钢筋。国内热轧带肋钢筋生产企业众多,目1.3余热处理工艺
前400MPa级热轧带肋钢筋的生产工艺主要有
余热处理工艺即轧后强穿水工艺,以此控制钢
种:微合金化工艺、控轧控冷工艺和余热处理工艺。筋最终组织和性能,达到强化目的,并达到降低合金
首钢长治钢铁有限公司(全文简称长钢)是山西添加量,降低吨钢生产成本的目的。
地区历史悠久的热轧带肋钢筋生产企业,生产设备2合金含量对比
和工艺技术优势明显,分别采用微合金化、控轧控冷
在钢坯屈服强度、抗拉强度相同的情况下,不同
工艺和余热处理工艺生产过400MPa级热轧带肋钢工艺中锰(Mn)、钒(V)合金量不同,如表1所示。
筋。本文以首钢长治钢铁有限公司400MPa级热轧
表1三种工艺合金含量对比
%
带肋钢筋生产为研究和试验对象,探索研究微合金
工艺
w(Mn)
0(V)
化工艺和控轧控冷及余热处理工艺在轧制工艺、力
微合金化
1.20~1.60
0.055~0.085
学性能、焊接性能、金相组织、表面质量等方面表现
控轧控冷
1.20~1.60
0.000
出的优缺点,以达到在确保产品质量的前提下选择
余热处理
0.80~1.00
0.000
合理生产工艺的目的
结合表1所示的合金含量进行成本测算,得出
1工艺介绍
微合金化工艺添加合金成本为118元化,控轧控冷
1.1微合金化工艺
工艺添加合金成本为84元A,余热处理工艺添加合
微合金化工艺主要是采取添加観、锰合金的方金成本为56元A。可见微合金化工艺比控轧控冷工
法,通过控制细小的碳氮化物的弥散析出强化以及艺吨钢成本增加34元,比余热处理工艺吨钢成本
碳氮化物阻止晶粒长大的晶粒细化作用,从而提高增加62元。
钢筋的强度。
3试验结果与分析
3.1微合金化工艺与控轧控冷工艺对比分析
收稿日期:2016-02-22
微合金化工艺与控轧控冷工艺试验钢筋均可达
第一作者简介:了建军(1976-),男,于首钢长钢軋钢厂从事到国标GB1499,2-2007力学性能要求,现分别对
轧钢工艺技术与产品质量管理,工程师。
其进行金相组织、力学性能、表面质量进行对比。
山西冶金
第39卷
E-mail:xyjbjb(a126.com
3.1.1显微组织对比
均下降18MPa,抗拉强度平均下降23MPa;15d后
由图1可知,试验钢筋经微合金化工艺后,心部复检力学性能屈服强度平均下降21MPa,抗拉强度
和表层组织均为铁素体和珠光体,组织晶粒度可达平均下降37MPa。
到9.5级以上,符合国标GB14992-2007规定。
虽然微合金化和控轧控冷工艺初始检验力学性
由图2可知,试验钢筋经控轧控冷工艺后,心部能能够满足抗震钢筋要求,但对比3d和15d后复
组织为铁素体和珠光体,表层组织为铁素体、珠光体检结果可知:微合金化工艺比控轧控冷工艺钢筋力
和少量的马氏体组织,组织晶粒度可达到9.5级以学性能稳定。
上,符合国标CGB1499.2-2007规定。
3.1.3表面质量对比
微合金化和控轧控冷工艺,分别在露天环境下,
记录其初始、1个月后表面质量,如图3、图4所示。
1心部P+F
1-2表层组织P+F
图1微合金化工艺
3-1微合金化
3-2控轧控冷
图3露天环境下微合金化工艺与控轧控冷钢筋初始表面质量
2-1心部P+F
2-2表层组织P+F+少量M
图2控轧控冷工艺(精轧前穿水、成品后穿水)
3.1.2力学性能对比
对于微合金化和控轧控冷工艺,分别取同批次
同规格九根试样,每次检验3根试样,初始检验后力
学性能能够满足抗震钢筋要求,在室温环境下,3d
4-1微合金化
4-2控轧控冷
和15d复检结果如表2所示。
图4露天环境下微合金化工艺与控轧控冷钢筋1个月后
表2微合金化和控轧控冷工艺力学性能检测MPa
表面质量
微合金化工艺
控轧控冷工艺
由图3、图4可知,在露天环境下,1个月后控轧
轧制工艺
加服强度「抗拉强度「服强度「抗拉强度控冷工艺生产的钢筋表面锈蚀严重,而微合金化工
46
629
466
632
艺生产的钢筋锈蚀则较轻。
初始检验
471
638
459
636
3.1.4焊接性能
47
633
465
631
对微合金化和控轧控冷钢筋进行焊接试验,微
460
625
450
612
合金化钢筋焊接性能良好,控轧控冷钢筋焊接较为
3d复检
46
629
438
608
困难,出现断裂现象。
468
627
448
610
3.2余热处理工艺分析
457
620
447
602
相比而言,余热处理工艺虽吨钢成本最低,但其
15d复检
463
623
436
缺点明显,主要表现在以下几个方面。
464
621
444
595
3.2.1力学性能
微合金化工艺,3d后复检力学性能屈服强度平
屈服强度、抗拉强度达到国标CB1499,2-2007
均下降3MPa,抗拉强度平均下降6MPa:15d后复要求,但其不符合国标当中7.33