一種細晶粒抗震鋼筋生產工藝的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及煉鋼乳制技術領域，尤其涉及一種細晶粒抗震鋼筋生產工藝。
【背景技術】
[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: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]鋼在高溫奧氏體區進行乳制，隨后在冷卻過程中由面心立方結構的奧氏組織狀態向體心立方結構的鐵素體轉變，鋼發生體積膨脹，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成分和冷卻速度影響。控制乳制能有效改善低碳鋼、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]現有的鋼筋生產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。
【發明內容】
[0005]本發明所要解決的技術問題和提出的技術任務是對現有技術進行改進，提供一種細晶粒抗震鋼筋生產工藝，解決目前技術中的鋼筋生產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]為解決以上技術問題，本發明的技術方案是:
[0007]—種細晶粒抗震鋼筋生產工藝，包括開乳、粗乳和精乳，并在乳后進行控制冷卻，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，粗乳為常規乳制，精乳的溫度控制在未再結晶區，精乳后采用快速水冷控制相變并抑制鐵素體長大，獲得細小的鐵素體晶粒，得到所期望的金相組織和力學性能。本發明所述細晶粒抗震鋼筋生產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，以得到細小均勻的相變組織，從而獲得強度、塑性、韌性均好的優良產品，節約合金元素，顯著降低生產成本，簡化工序，降低能耗，具有顯著的經濟效益和社會效益。
[0008]進一步的，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。在未再結晶區乳制不發生再結晶現象，熱塑性變形使晶粒細化與拉長，冷卻時在這些形變帶處鐵素體容易形核，相應地提高了形核率。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。
[0010]進一步的，所述的控制冷卻采用多段水冷模式。控制冷卻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取決于控制乳制工藝參數，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物、析出行為、組織狀態都有影響。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，以得到細小均勻的相變組織，從而獲得強度、塑形、韌性均好的產品。
[0011]進一步的，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中并在很短時間內把表面層過冷到馬氏體轉變點以下，形成馬氏體，立即中斷快冷，乳后余熱淬火，鋼筋乳制后直接進行表層淬火，由其心部傳出余熱進行自身回火，提高塑性，改善韌性，使鋼筋得到良好的會京&十生會泛。
[0012]與現有技術相比，本發明優點在于:
[0013]本發明所述的細晶粒抗震鋼筋生產工藝不需要加入微合金，進行控制乳制和控制冷卻，穩定生產出HRBF400螺紋鋼，屈服強度達到440MPa以上，強屈比達到1.25以上達到抗震要求，強度在時效后無明顯降低；提高晶粒細化和強化，強冷控乳與控乳后回復相結合，經濟有效的控制溫度梯度，在保證控乳溫度命中目標的同時，將溫度梯度減小到不產生閉合組織的范圍內；鋼筋橫肋上有回火組織，但沒有閉合的回火組織，綜合經濟效益達到50元/噸鋼以上。
【具體實施方式】
[0014]下面將結合本發明實施例，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0015]本發明實施例公開的一種細晶粒抗震鋼筋生產工藝不需要加入微合金，降低成本，并有效提高鋼筋的結構強度，提高鋼筋的屈服強度，強屈比達到抗震要求，并且降低回火組織的生成，避免產生閉合的回火組織，提高鋼材的塑韌性，提高拉伸延展性。
[0016]—種細晶粒抗震鋼筋生產工藝，包括開乳、粗乳和精乳，并在乳后進行控制冷卻，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晶區，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性能，節約燃料及熱量消耗，縮短生產周期，提高生產率，降低生產高強度鋼筋的成本。
[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，盡快地進入高效冷卻裝置，進行快速冷卻，其冷卻速度大于使表面層達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變點，發生奧氏體向馬氏體相轉變，一段水冷結束時，鋼筋心部溫度很高，處在奧氏體狀態，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變為鐵素體和珠光體或鐵素體。索氏體和貝氏體，獲得細小的鐵素體晶體。
[0021]以上僅是本發明的優選實施方式，應當指出的是，上述優選實施方式不應視為對本發明的限制，本發明的保護范圍應當以權利要求所限定的范圍為準。對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明的精神和范圍內，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。
【主權項】
1.一種細晶粒抗震鋼筋生產工藝，包括開乳、粗乳和精乳，并在乳后進行控制冷卻，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，粗乳為常規乳制，精乳的溫度控制在未再結晶區，精乳后采用快速水冷控制相變并抑制鐵素體長大。2.根據權利要求1所述的細晶粒抗震鋼筋生產工藝，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.根據權利要求1所述的細晶粒抗震鋼筋生產工藝，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.根據權利要求1所述的細晶粒抗震鋼筋生產工藝，其特征在于，所述的控制冷卻采用多段水冷模式。5.根據權利要求1所述的細晶粒抗震鋼筋生產工藝，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】本發明公開一種細晶粒抗震鋼筋生產工藝，包括開軋、粗軋和精軋，并在軋后進行控制冷卻，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，粗軋為常規軋制，精軋的溫度控制在未再結晶區，精軋后采用快速水冷控制相變并抑制鐵素體長大，獲得細小的鐵素體晶粒，得到所期望的金相組織和力學性能。本發明所述細晶粒抗震鋼筋生產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，以得到細小均勻的相變組織，從而獲得強度、塑性、韌性均好的優良產品，節約合金元素，顯著降低生產成本。
【IPC分類】C21D8/08
【公開號】CN105112628
【申請號】CN201510512755
【發明人】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