穿水冷却工艺对HRB400热轧带肋钢筋性能的影响

2010年　2月

18 第38卷第1期钢铁研究

ResearchonIron&Steel　　Feb.　2010Vol.38　No.1

穿水冷却工艺对HRB400热轧

带肋钢筋性能的影响

曹树卫1,2,王新江2

(1.北京科技大学材料科学与工程学院,北京100083;2.安阳钢铁(集团)公司技术中心,河南安阳455004)

摘　要:生产钢筋混凝土用HRB400热轧带肋钢筋时,钒铁和锰铁合金用量占有较大比率对钢材成本的影响很大。为寻求1种可以减少合金元素的替代方法,以降低成本,热轧带肋钢筋性能试验研究。结果表明,采用穿水冷却工艺,,而且能够改善产品表面质量。,低合金成本50元左右。

关键词:穿水冷却;热轧带肋钢筋;力学性能

中图分类号:TG335.11　　:A(2010)0120018203

EffectpropertiesofHRB400hot2rolledribbedbars

CAOShu2wei1,2,WANGXin2jiang2

(SchoolofMaterialsScienceandEngineering,UniversityofScience

andTechnologyBeijing,Beijing100083,China;

2.TechnologyCenter,AnyangIron&SteelCorp.,Anyang455004,China)Abstract:TheproductioncostofHRB400hot2rolledribbedsteelbarsishighlyinflu2encedbythedosageofvanadium2ironandmanganese2iron.Tosearchanalternativewayforreducingthedosageofthealloysaswellastheproductioncost,astudyofacceleratedcoolingtechnologyforHRB400hot2rolledribbedsteelbarswascarriedoutandgoodre2sultsinpropertyimprovementwereobtained.Theresultsshowedthattheapplicationofacceleratedcoolingbroughtaboutanincreaseofyieldstrengthby30-70MPaandbettersurfacequalityoftheproduct.Intheconditionwhiletheproductqualitycanmeetthere2quirementsofthenationalstandard,theproductioncostofHRB400hot2rolledribbedsteelbarsreducedby50RMB/t.

Keywords:acceleratedcooling;hot2rolledribbedbar;mechanicalproperty

　　热轧带肋钢筋是主要的建筑用钢材,在国内外钢材市场中均占有重要的比率。然而,以往为满足每一特定的材料力学性能要求,都要加入一些特殊的合金元素,靠化学方法来满足最终力学性能的要求,这不仅使方坯生产过程复杂化,而且还会因添加合金使得碳当量增加,从而影响到材料的焊接性能。最近几年,钢筋混凝土用HRB400热轧带肋钢筋的生产成本有所提高,很多钢铁企业努力尝试1种可以减少、甚至不加微合金元素的穿水冷却工艺生产低成本高强度钢

筋[1]。为此,我们进行了HRB400穿水冷却工艺研究,结果表明,采用穿水冷却工艺,不仅可以提高钢筋的力学性能,降低生产成本,而且能够改善产品表面质量,消除氧化气泡,同时能够减少弯头,提高定尺率,具有很大的推广应用价值。

1　工艺特点1.1　工艺流程

铸坯→热送热装→加热炉加热→粗轧→一中轧→飞剪(切头尾、事故碎断)→二中轧→精轧→

作者简介:曹树卫(1976-),男,博士生,高工,主要从事轧制工艺研究和品种钢开发工作.

第1期曹树卫,等:穿水冷却工艺对HRB400热轧带肋钢筋性能的影响

mm螺纹钢时使用。

19　　

水箱→飞剪切倍尺→冷床→取样→冷剪切定尺→收集、打捆→称重。

1.2　穿水冷却的工艺技术

控冷装置安装在精轧机组之后,利用轧件在

精轧快速变形后,立即进行快速冷却,通过形变诱导相变,控制钢筋高温状态下的晶粒长大,进而获得细小铁素体晶粒,通过细晶强化,全面提高钢筋的综合机械性能。该控冷设备分3种规格:小规

Φ14、Φ16、Φ18mm螺纹钢格有三线,试验Φ12、

Φ22、Φ25时使用;中间规格有一线,试验Φ20、

Φ32mm螺纹钢时使用;大规格有一线,试验Φ28、

该装置可以通过对水量、水压的调整,实现对

穿水后温度的控制,以使钢筋得到良好的机械性能。钢材不需要控冷时,使用输出辊道。

2　试验控制2.1　化学成分控制

常规工艺生产的HRB400钢筋化学成分应符合表1要求,同时钢中w(V)一般控制在0.030%～0.050%。穿工艺试验2。

%

V

表1　国标GB1499.2-2007wB)

工艺国标

常规工艺

C

Si

P

Ceq

≤0.250.19～0.24≤0.800～0≤1601.～.≤0≤0.040≤0.045

≤0.040≤0.54

≤0.54可加入

0.035～0.055

%

2　HRB400钢筋化学成分(wB)

工艺穿水工艺

C0.～0.24

Si0.40～0.70

Mn1.30～1.60

P

S

Ceq

V

≤0.040≤0.040≤0.540.010～0.030

2.2　控冷参数控制

合理控制加热温度,

同时为实现最佳的温度控制效果,试验中水量、水压、启动泵数、冷却线序号以及冷却器开启段数的设定均以满足钢筋的回火温度为前提。具体的控制情况见表3。

表3　试验HRB400钢筋控冷工艺参数规格/mmΦ12

Φ14～Φ16Φ18～Φ20Φ22～Φ32

出水箱温度/℃

620～700620～700580～660550～630

准,且有一定的富余量。穿水控冷对不同规格的影响有所不同,对小规格而言,性能值分布均匀稳定;对大规格而言,屈服强度相对于未穿水的钢筋有所提高。分别以Φ14mm和Φ28mm为例,试验了近200炉控冷和非控冷螺纹钢筋HRB400的力学性能(屈服强度)波动情况,其具体的性能波动情况见图1和图2。其中,Φ14mm螺纹钢筋未采用轧后穿水工艺的屈服强度最小420MPa、最大580MPa、平均475MPa,采用轧后穿水工艺的屈服强度最小460MPa、最大545MPa、平均510MPa;Φ28mm螺纹钢筋未采用轧后穿水工艺的屈服强度最小400MPa、最大505MPa、平均445MPa,采用轧后穿水工艺的屈服强度最小420MPa、最大520MPa、平均485MPa。

上冷床温度/℃

700～780730～800750～820750～820

　　实际控制时,因外界环境温度、钢坯温度及轧件尺寸的变化,可以根据轧制时的实际情况调节冷 …… 此处隐藏：2139字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……