一种HRB400E超细晶高强韧直条抗震钢筋及其制备方法及步骤

　　技术特征：

　　1.一种hrb400e超细晶高强韧直条抗震钢筋，其特征在于具有下列重量百分比的化学成分：c0.21～0.25wt%、si0.35～0.45wt%、mn1.40～1.55wt%、nb0.006～0.009wt%、ti0.010～0.015wt%、s≤0.040wt%、p≤0.045wt%、o≤0.0040wt%、n≤0.0060wt%，其余为fe及不可避免的不纯物。

　　2.权利要求1所述的hrb400e超细晶高强韧直条抗震钢筋的制备方法，包括钢水冶炼、脱氧合金化、钢水氩站精炼、钢水浇铸、钢坯加热、钢坯控轧控冷工序，其特征在于具体包括以下步骤：

　　s1、钢水冶炼：将废钢、生铁及铁水分别按130～150kg/t钢、30～40kg/t钢、890～910kg/t钢的配比装入ld转炉，之后进行常规顶底复合吹炼，加入常规石灰、轻烧白云石、菱镁球造渣，石灰加入量为22～27kg/t钢，轻烧白云石加入量为18～22kg/t钢，菱镁球加入量为0.5～1.0kg/t钢，控制终点碳含量≥0.07wt%，出钢温度≤1640℃；出钢前向钢包底部加入活性石灰进行渣洗，石灰加入量为1.0kg/t钢，出钢过程采用全程底吹氩工艺，氩气流量控制为20～25nl/min；所述废钢化学成分c0.18～0.24wt%，si0.40～0.60wt%，mn1.20～1.40wt%，p0.022～0.045wt%，s0.015～0.035wt%，其余为fe及不可避免的不纯物；所述生铁化学成分c3.0～3.3wt%、si0.15～0.30wt%、mn0.50～0.80wt%、p0.075～0.090wt%、s0.015～0.025wt%，其余为fe及不可避免的不纯物；所述铁水化学成分c4.2～4.8wt%、si0.25～0.45wt%、mn0.40～0.60wt%、p0.090～0.120wt%、s≤0.040wt%，其余为fe及不可避免的不纯物，所述铁水温度≥1300℃；

　　s2、脱氧合金化：将s1步骤冶炼完毕的钢水出钢，当钢包中的钢水量大于1/4时，按下列脱氧合金化顺序：硅铝钙脱氧剂→硅铁→硅锰合金→高碳锰铁→铌铁，依次向钢包中加入下列物质：按1.0kg/t钢的量，加入下列质量比的硅铝钙脱氧剂：si37.5wt%，ca15.5wt%，al11.5wt%，其余为fe及不可避免的不纯物；按3.5～5.1kg/t钢的量，加入下列质量比的硅铁：si73.2wt%，其余为fe及不可避免的不纯物；按9.1kg/t钢的量，加入下列质量比的硅锰合金：mn65.9wt%，si17.6wt%，c1.9wt%，其余为fe及不可避免的不纯物；按11.0～13.0kg/t钢的量，加入下列质量比的高碳锰铁：mn75.8wt%，c7.8wt%，其余为fe及不可避免的不纯物；按0.10～0.15kg/t钢的量，加入下列质量比的铌铁：nb65.3wt%，si5.2wt%，c0.85wt%，p0.45wt%，s0.055wt%，其余为fe及不可避免的不纯物；在钢包钢水量达到3/4时加完上述合金；出钢完毕后，将钢水吊送至氩站进行精炼处理；

　　s3、钢水氩站精炼：将钢水吊至氩站工位接好氩气带，开启氩气采用流量为20～30nl/min的氩气对钢水进行吹氩处理，然后下电极采用档位7～9档化渣；通电化渣3分钟后，抬电极观察炉内化渣情况，之后测温、取样；若渣样偏稀和颜色偏黑，补加石灰2.0～5.0kg/t钢调渣，反之加预熔型精炼渣1.0～2.0kg/t钢调整，控制渣碱度为5.0～6.0；按0.24～0.36kg/t钢的量，加入具有下列质量比的碳化钛合金：ti69.5wt%，c19.8wt%，其余为fe及不可避免的不纯物，之后再吹氩2分钟，氩气流量控制为15～20nl/min；吹氩结束后加入钢水覆盖剂，加入量控制为1.0kg/t钢，然后将钢水吊至浇铸工位；

　　s4、钢水浇铸：在中间包温度为1525～1540℃，拉速为2.6～2.8m/min，结晶器冷却水流量为120～130m3/h，二冷比水量为1.6～1.8l/kg的条件下，采用小方坯铸机将s3步骤的钢水浇铸成断面150mm×150mm的钢坯；

　　s5、钢坯加热：将钢坯送入均热段炉温为1040～1080℃的加热炉中，加热60～80分钟，钢坯出钢之后推送至全连续式棒材轧机进行轧制；

　　s6、钢坯控轧控冷：将钢坯在速度为0.5～1.0m/s的轧制条件下粗轧6个道次；之后在速度为3.0～4.0m/s的轧制条件下中轧5～6个道次；之后进入精轧前预水冷装置进行精轧前控冷，冷却水量为60~80m3/h，预水冷后钢筋进精轧温度控制为890～930℃；最后在速度为10.0～13.5m/s的轧制条件下精轧2～5个道次；将精轧后钢材通过1～2段水冷段装置进行控冷，水泵开启数1～2台，水泵压力为1.5～2.0mpa；控冷后钢筋在冷床自然空冷至室温，即获得目标物。

　　3.根据权利要求2所述的一种hrb400e超细晶高强韧直条抗震钢筋的制备方法，其特征在于，所述步骤s4中，钢水浇铸成断面钢坯采用r9m直弧形连续矫直5机5流小方坯铸机。

　　4.根据权利要求2所述的一种hrb400e超细晶高强韧直条抗震钢筋的制备方法，其特征在于，所述步骤s4中，铸坯出拉矫机矫直温度控制为1010～1030℃。

　　5.根据权利要求2所述的一种hrb400e超细晶高强韧直条抗震钢筋的制备方法，其特征在于，所述步骤s5中，钢坯出钢温度为980～1010℃。

　　6.根据权利要求2所述的一种hrb400e超细晶高强韧直条抗震钢筋的制备方法，其特征在于，所述步骤s6中，控冷后钢筋上冷床温度控制为820～860℃。

　　技术总结

　　本发明公开了一种HRB400E超细晶高强韧直条抗震钢筋及其制备方法，所述钢筋具有下列重量百分比的化学成分：C 0.21～0.25 wt%、Si 0.35～0.45wt%、Mn 1.40～1.55wt%、Nb 0.006～0.009wt%、Ti 0.010～0.015wt%、S≤0.040wt%、P≤0.045wt%、O≤0.0040wt%、N≤0.0060wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物；其制备方法包括钢水冶炼、脱氧合金化、钢水氩站精炼、钢水浇铸、钢坯加热、钢坯控轧控冷工序；本发明在钢中加入铌铁和碳化钛合金，轧钢工序中采用较低的开轧温度、进精轧温度及适当的轧后控冷工艺制得HRB400E超细晶高强韧直条抗震钢筋，本发明所制得钢筋具有工艺力学性能优异稳定、显微组织细小均匀、塑韧性好、低应变时效性、抗震性能优异等优点。

　　技术研发人员：陈伟;赵宇;张卫强;吴光耀;张令;张瑜;刘林刚;王俊愉;陈达双;柏承波;邓家木

　　受保护的技术使用者：武钢集团昆明钢铁股份有限公司

　　技术研发日：2020.01.11

　　技术公布日：2020.08.14