本發(fā)明屬于冶金
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種HRB600E含釩高強(qiáng)度熱軋抗震鋼筋及生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
：隨著建筑工業(yè)的迅速發(fā)展，城市市政工程和高層建筑等工程結(jié)構(gòu)對(duì)鋼筋性能的要求越來越高，建筑結(jié)構(gòu)的安全性、抗震性問題引起了普遍關(guān)注，而提高建筑安全性和抗震性的關(guān)鍵是提高鋼筋的強(qiáng)度和綜合性能。在國(guó)家大力提倡節(jié)能減排、綠色環(huán)保的背景下，作為資源消耗大戶的建筑業(yè),普通強(qiáng)度鋼筋作為建筑用鋼主材的狀況已無法滿足建設(shè)發(fā)展的需要，發(fā)展低成本高性能鋼筋并研究其工程應(yīng)用已成為迫切需要解決的課題。因此，研制一種強(qiáng)度高和綜合性能好的鋼筋，是未來鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在建筑工程領(lǐng)域發(fā)展的必然趨勢(shì)。多年來，我國(guó)為推廣應(yīng)用高強(qiáng)鋼筋，采取了修訂規(guī)范、開展示范工程等多項(xiàng)措施，但是高強(qiáng)鋼筋在實(shí)際工程應(yīng)用中仍存在許多問題。目前，與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)建筑行業(yè)所用鋼筋強(qiáng)度普遍低1～2個(gè)等級(jí)。因此，為了提高目前建筑業(yè)的整體水平，扭轉(zhuǎn)我國(guó)建筑用鋼落后的局面，推廣和使用高強(qiáng)鋼筋是我國(guó)建筑發(fā)展的必然趨勢(shì)。與目前主要使用的HRB335、HRB400、HRB500級(jí)鋼筋相比，可節(jié)約用鋼量73.3％、44.4%和19.5％。同時(shí)推廣應(yīng)用高強(qiáng)鋼筋還可以獲得巨大的間接經(jīng)濟(jì)效益。高強(qiáng)材料的應(yīng)用，可解決建筑結(jié)構(gòu)中肥梁胖柱問題，這樣不僅能增加建筑使用面積，也可以使結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更加靈活，提高建筑使用功能。此外，采用高強(qiáng)材料可以提高建筑質(zhì)量，延長(zhǎng)使用年限，減少維護(hù)使用費(fèi)用。因此，研究開發(fā)強(qiáng)度高和綜合性能好的高強(qiáng)抗震鋼筋，是鋼鐵企業(yè)應(yīng)對(duì)未來鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在建筑工程領(lǐng)域發(fā)展的必然趨勢(shì)。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明提供一種HRB600E含釩高強(qiáng)度熱軋抗震鋼筋及生產(chǎn)方法，所生產(chǎn)的HRB600E鋼筋具有強(qiáng)度高、塑韌性及抗震性能良好等特點(diǎn)，綜合性能穩(wěn)定，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能環(huán)保的目的。本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：一種HRB600E含釩高強(qiáng)度熱軋抗震鋼筋，所述鋼筋化學(xué)成分及重量百分含量如下：C：0.23～0.30%，Si：0.5～0.8%，Mn：1.20～1.60%，V：0.15～0.20%，P≤0.035%，S≤0.030%，N：0.015～0.025%，其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)。本發(fā)明所述鋼筋屈服強(qiáng)度630～720MPa，抗拉強(qiáng)度790～910MPa。本發(fā)明所述鋼筋強(qiáng)屈比≥1.25，斷后伸長(zhǎng)率A≥15%，最大伸長(zhǎng)率Agt≥10%，本發(fā)明還提供一種上述HRB600E含釩高強(qiáng)度熱軋抗震鋼筋的生產(chǎn)方法，所述生產(chǎn)方法包括轉(zhuǎn)爐或電爐冶煉工序、爐外精煉工序、連鑄工序、鑄坯加熱工序、軋制工序和冷床空冷工序。本發(fā)明所述轉(zhuǎn)爐或電爐冶煉工序，終點(diǎn)成分重量百分含量控制為C≥0.08%，P≤0.020%，終點(diǎn)溫度1650～1680℃。本發(fā)明所述爐外精煉工序，精煉結(jié)束后保證軟吹氬時(shí)間≥8min，精煉起吊溫度為1570～1590℃。本發(fā)明所述連鑄工序，采用連鑄全程保護(hù)澆鑄，中包穩(wěn)定控制在1520～1540℃；拉速為1.7～1.9m/min；二冷比水量為0.9～1.3L/kg鋼。本發(fā)明所述鑄坯加熱工序，加熱溫度為1050±50℃。本發(fā)明所述軋制工序，開軋溫度為1020～1080℃，終軋溫度為950～1000℃。本發(fā)明所述轉(zhuǎn)爐或電爐冶煉工序，出鋼過程加入硅鐵、氮化錳鐵、硅錳合金和釩氮合金進(jìn)行硅、錳、釩合金化；所述爐外精煉工序，精煉終點(diǎn)喂鈣鐵線進(jìn)行鈣處理。本發(fā)明還提供了上述HRB600E含釩高強(qiáng)度熱軋抗震鋼筋的生產(chǎn)方法，包括轉(zhuǎn)爐或電爐冶煉、爐外精煉、連鑄、鑄坯加熱、軋制和冷床空冷。所述轉(zhuǎn)爐或電爐冶煉步驟中，終點(diǎn)成分重量百分含量控制為C：≥0.08%，P≤0.020%，終點(diǎn)溫度1650～1680℃，出鋼過程加入硅鐵、氮化錳鐵、硅錳合金和釩氮合金進(jìn)行硅、錳、釩合金化。爐外精煉步驟中，精煉終點(diǎn)喂鈣鐵線進(jìn)行鈣處理，精煉結(jié)束后保證軟吹氬時(shí)間≥8min，精煉起吊溫度為1570～1590℃。連鑄步驟中，采用連鑄全程保護(hù)澆鑄，中包穩(wěn)定控制在1520～1540℃；拉速為1.7～1.9m/min；二冷比水量為0.9～1.3L/kg鋼。鑄坯加熱步驟中，加熱溫度為1050±50℃。軋制步驟中，開軋溫度為1020～1080℃，終軋溫度為950～1000℃。采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于：本發(fā)明通過對(duì)煉鋼和軋鋼工藝參數(shù)的嚴(yán)格控制，鋼種化學(xué)成分穩(wěn)定，波動(dòng)范圍較小，同時(shí)，向鋼中加入氮化錳鐵、釩氮合金進(jìn)行合金化從而控制鋼中的V、N含量，促進(jìn)了V（C,N）細(xì)小顆粒的形成及析出，提高了釩在鋼中的利用率，在熱軋過程中阻止了奧氏體晶粒長(zhǎng)大，具有較強(qiáng)的析出沉淀強(qiáng)化和細(xì)晶強(qiáng)化作用，顯著提高了HRB600E抗震螺紋鋼筋的強(qiáng)度且具有一定的抗氫腐蝕能力。本發(fā)明HRB600E含釩高強(qiáng)度熱軋抗震鋼筋具有強(qiáng)度高、塑韌性及抗震性能良好等特點(diǎn)，其中，屈服強(qiáng)度Rel為630～720MPa，抗拉強(qiáng)度Rm為790～910MPa，強(qiáng)屈比≥1.25，斷后伸長(zhǎng)率A≥15%，最大伸長(zhǎng)率Agt≥10%，達(dá)到了抗震鋼筋要求。本發(fā)明的HRB600E抗震鋼筋與400MPa、500MPa級(jí)抗震鋼筋相比，由于強(qiáng)度提高，可節(jié)省鋼材，降低排筋密度，降低建造成本，增加結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，加大安全儲(chǔ)備量，具有節(jié)能減排，安全環(huán)保的現(xiàn)實(shí)意義。具體實(shí)施方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步地說明；在實(shí)施例1-7中HRB600E含釩高強(qiáng)度熱軋抗震鋼筋的工藝流程為：轉(zhuǎn)爐或電爐冶煉→爐外精煉→連鑄→鑄坯加熱→軋制→冷床空冷，具體操作步驟為：（1）冶煉：將鐵水與廢鋼、造渣料等一起進(jìn)行脫碳脫磷冶煉，終點(diǎn)碳的重量百分比控制在0.08～0.14%，磷的重量百分含量P≤0.020%，終點(diǎn)溫度控制在1640～1680℃，出鋼過程中加入氮化錳鐵、硅鐵、硅錳合金和釩氮合金進(jìn)行錳、硅和釩合金化，出鋼過程全程吹氬攪拌。（2）爐外精煉：將步驟（1）鋼水送至LF爐進(jìn)行精煉，對(duì)鋼水溫度、成分進(jìn)行精細(xì)化控制，精煉全過程底吹氬攪拌，促進(jìn)夾雜物上浮，精煉終點(diǎn)對(duì)鋼液喂鈣鐵線調(diào)節(jié)夾雜物類型，并軟吹氬8min以上，促進(jìn)夾雜物上浮，改善鋼材性能；精煉起吊溫度為1570～1590℃。（3）連鑄：將步驟2送往連鑄中間包，連鑄全程保護(hù)澆鑄，中包溫度控制在1520～1540℃，拉速為1.7～1.9m/min，二冷比水量為0.9～1.3L/kg鋼。（4）鑄坯加熱及軋制：將步驟3鑄坯在1050±50℃溫度下加熱保溫，控制開軋溫度在1020～1080℃，終軋溫度在950～1000℃。（5）冷床空冷：將所得鋼材在步進(jìn)式冷床上自然空冷，之后根據(jù)要求進(jìn)行定尺剪切、入庫(kù)。實(shí)施例1HRB600E含釩高強(qiáng)度熱軋抗震鋼筋化學(xué)成分及百分含量見表1，性能參數(shù)見表2。工藝流程如下：（1）冶煉：將鐵水與廢鋼、造渣料等一起進(jìn)行脫碳脫磷冶煉，終點(diǎn)碳0.10%，終點(diǎn)磷0.014%，終點(diǎn)溫度控制在1650℃，出鋼過程中加入氮化錳鐵、硅鐵、硅錳合金和釩氮合金進(jìn)行錳、硅和釩合金化，出鋼過程全程吹氬攪拌。（2）爐外精煉：將步驟（1）鋼水送至LF爐進(jìn)行精煉，對(duì)鋼水溫度、成分進(jìn)行精細(xì)化控制，精煉全過程底吹氬攪拌，促進(jìn)夾雜物上浮，精煉終點(diǎn)對(duì)鋼液喂鈣鐵線調(diào)節(jié)夾雜物類型，并軟吹氬10min，促進(jìn)夾雜物上浮，改善鋼材性能；精煉起吊溫度為1580℃。（3）連鑄：將步驟2送往連鑄中間包，連鑄全程保護(hù)澆鑄，中包溫度控制在1530℃，拉速為1.9m/min，二冷比水量為1.1L/kg鋼。（4）鑄坯加熱及軋制：將步驟3鑄坯在1050℃溫度下加熱保溫，控制開軋溫度在1020℃，終軋溫度在950℃。（5）冷床空冷：將所得鋼材在步進(jìn)式冷床上自然空冷，之后根據(jù)要求進(jìn)行定尺剪切、入庫(kù)。實(shí)施例2HRB600E含釩高強(qiáng)度熱軋抗震鋼筋化學(xué)成分及百分含量見表1，性能參數(shù)見表2。工藝流程如下：（1）冶煉：將鐵水與廢鋼、造渣料等一起進(jìn)行脫碳脫磷冶煉，終點(diǎn)碳0.08%，終點(diǎn)磷0.018%，終點(diǎn)溫度控制在1680℃，出鋼過程中加入氮化錳鐵、硅鐵、硅錳合金和釩氮合金進(jìn)行錳、硅和釩合金化，出鋼過程全程吹氬攪拌。（2）爐外精煉：將步驟（1）鋼水送至LF爐進(jìn)行精煉，對(duì)鋼水溫度、成分進(jìn)行精細(xì)化控制，精煉全過程底吹氬攪拌，促進(jìn)夾雜物上浮，精煉終點(diǎn)對(duì)鋼液喂鈣鐵線調(diào)節(jié)夾雜物類型，并軟吹氬11min，促進(jìn)夾雜物上浮，改善鋼材性能；精煉起吊溫度為1570℃。（3）連鑄：將步驟2送往連鑄中間包，連鑄全程保護(hù)澆鑄，中包溫度控制在1525℃，拉速為1.8m/min，二冷比水量為1.0L/kg鋼。（4）鑄坯加熱及軋制：將步驟3鑄坯在1000℃溫度下加熱保溫，控制開軋溫度在1030℃，終軋溫度在980℃。（5）冷床空冷：將所得鋼材在步進(jìn)式冷床上自然空冷，之后根據(jù)要求進(jìn)行定尺剪切、入庫(kù)。實(shí)施例3HRB600E含釩高強(qiáng)度熱軋抗震鋼筋化學(xué)成分及百分含量見表1，性能參數(shù)見表2。工藝流程如下：（1）冶煉：將鐵水與廢鋼、造渣料等一起進(jìn)行脫碳脫磷冶煉，終點(diǎn)碳0.14%，終點(diǎn)磷0.015%，終點(diǎn)溫度控制在1670℃，出鋼過程中加入氮化錳鐵、硅鐵、硅錳合金和釩氮合金進(jìn)行錳、硅和釩合金化，出鋼過程全程吹氬攪拌。（2）爐外精煉：將步驟（1）鋼水送至LF爐進(jìn)行精煉，對(duì)鋼水溫度、成分進(jìn)行精細(xì)化控制，精煉全過程底吹氬攪拌，促進(jìn)夾雜物上浮，精煉終點(diǎn)對(duì)鋼液喂鈣鐵線調(diào)節(jié)夾雜物類型，并軟吹氬9min，促進(jìn)夾雜物上浮，改善鋼材性能；精煉起吊溫度為1590℃。（3）連鑄：將步驟2送往連鑄中間包，連鑄全程保護(hù)澆鑄，中包溫度控制在1535℃，拉速為1.9m/min，二冷比水量為0.9L/kg鋼。（4）鑄坯加熱及軋制：將步驟3鑄坯在1100℃溫度下加熱保溫，控制開軋溫度在1025℃，終軋溫度在1000℃。（5）冷床空冷：將所得鋼材在步進(jìn)式冷床上自然空冷，之后根據(jù)要求進(jìn)行定尺剪切、入庫(kù)。實(shí)施例4HRB600E含釩高強(qiáng)度熱軋抗震鋼筋化學(xué)成分及百分含量見表1，性能參數(shù)見表2。工藝流程如下：（1）冶煉：將鐵水與廢鋼、造渣料等一起進(jìn)行脫碳脫磷冶煉，終點(diǎn)碳0.08%，終點(diǎn)磷0.012%，終點(diǎn)溫度控制在1660℃，出鋼過程中加入氮化錳鐵、硅鐵、硅錳合金和釩氮合金進(jìn)行錳、硅和釩合金化，出鋼過程全程吹氬攪拌。（2）爐外精煉：將步驟（1）鋼水送至LF爐進(jìn)行精煉，對(duì)鋼水溫度、成分進(jìn)行精細(xì)化控制，精煉全過程底吹氬攪拌，促進(jìn)夾雜物上浮，精煉終點(diǎn)對(duì)鋼液喂鈣鐵線調(diào)節(jié)夾雜物類型，并軟吹氬8min，促進(jìn)夾雜物上浮，改善鋼材性能；精煉起吊溫度為1575℃。（3）連鑄：將步驟2送往連鑄中間包，連鑄全程保護(hù)澆鑄，中包溫度控制在1540℃，拉速為1.7m/min，二冷比水量為1.3L/kg鋼。（4）鑄坯加熱及軋制：將步驟3鑄坯在1080℃溫度下加熱保溫，控制開軋溫度在1045℃，終軋溫度在990℃。（5）冷床空冷：將所得鋼材在步進(jìn)式冷床上自然空冷，之后根據(jù)要求進(jìn)行定尺剪切、入庫(kù)。實(shí)施例5HRB600E含釩高強(qiáng)度熱軋抗震鋼筋化學(xué)成分及百分含量見表1，性能參數(shù)見表2。工藝流程如下：（1）冶煉：將鐵水與廢鋼、造渣料等一起進(jìn)行脫碳脫磷冶煉，終點(diǎn)碳0.14%，終點(diǎn)磷0.020%，終點(diǎn)溫度控制在1665℃，出鋼過程中加入氮化錳鐵、硅鐵、硅錳合金和釩氮合金進(jìn)行錳、硅和釩合金化，出鋼過程全程吹氬攪拌。（2）爐外精煉：將步驟（1）鋼水送至LF爐進(jìn)行精煉，對(duì)鋼水溫度、成分進(jìn)行精細(xì)化控制，精煉全過程底吹氬攪拌，促進(jìn)夾雜物上浮，精煉終點(diǎn)對(duì)鋼液喂鈣鐵線調(diào)節(jié)夾雜物類型，并軟吹氬12min，促進(jìn)夾雜物上浮，改善鋼材性能；精煉起吊溫度為1570℃。（3）連鑄：將步驟2送往連鑄中間包，連鑄全程保護(hù)澆鑄，中包溫度控制在1528℃，拉速為1.8m/min，二冷比水量為1.2L/kg鋼。（4）鑄坯加熱及軋制：將步驟3鑄坯在1030℃溫度下加熱保溫，控制開軋溫度在1040℃，終軋溫度在960℃。（5）冷床空冷：將所得鋼材在步進(jìn)式冷床上自然空冷，之后根據(jù)要求進(jìn)行定尺剪切、入庫(kù)。實(shí)施例6HRB600E含釩高強(qiáng)度熱軋抗震鋼筋化學(xué)成分及百分含量見表1，性能參數(shù)見表2。工藝流程如下：（1）冶煉：將鐵水與廢鋼、造渣料等一起進(jìn)行脫碳脫磷冶煉，終點(diǎn)碳0.12%，終點(diǎn)磷0.013%，終點(diǎn)溫度控制在1655℃，出鋼過程中加入氮化錳鐵、硅鐵、硅錳合金和釩氮合金進(jìn)行錳、硅和釩合金化，出鋼過程全程吹氬攪拌。（2）爐外精煉：將步驟（1）鋼水送至LF爐進(jìn)行精煉，對(duì)鋼水溫度、成分進(jìn)行精細(xì)化控制，精煉全過程底吹氬攪拌，促進(jìn)夾雜物上浮，精煉終點(diǎn)對(duì)鋼液喂鈣鐵線調(diào)節(jié)夾雜物類型，并軟吹氬10min，促進(jìn)夾雜物上浮，改善鋼材性能；精煉起吊溫度為1575℃。（3）連鑄：將步驟2送往連鑄中間包，連鑄全程保護(hù)澆鑄，中包溫度控制在1520℃，拉速為1.7m/min，二冷比水量為1.0L/kg鋼。（4）鑄坯加熱及軋制：將步驟3鑄坯在1090℃溫度下加熱保溫，控制開軋溫度在1080℃，終軋溫度在965℃。（5）冷床空冷：將所得鋼材在步進(jìn)式冷床上自然空冷，之后根據(jù)要求進(jìn)行定尺剪切、入庫(kù)。實(shí)施例7HRB600E含釩高強(qiáng)度熱軋抗震鋼筋化學(xué)成分及百分含量見表1，性能參數(shù)見表2。工藝流程如下：（1）冶煉：將鐵水與廢鋼、造渣料等一起進(jìn)行脫碳脫磷冶煉，終點(diǎn)碳0.13%，終點(diǎn)磷0.014%，終點(diǎn)溫度控制在1675℃，出鋼過程中加入氮化錳鐵、硅鐵、硅錳合金和釩氮合金進(jìn)行錳、硅和釩合金化，出鋼過程全程吹氬攪拌。（2）爐外精煉：將步驟（1）鋼水送至LF爐進(jìn)行精煉，對(duì)鋼水溫度、成分進(jìn)行精細(xì)化控制，精煉全過程底吹氬攪拌，促進(jìn)夾雜物上浮，精煉終點(diǎn)對(duì)鋼液喂鈣鐵線調(diào)節(jié)夾雜物類型，并軟吹氬14min，促進(jìn)夾雜物上浮，改善鋼材性能；精煉起吊溫度為1585℃。（3）連鑄：將步驟2送往連鑄中間包，連鑄全程保護(hù)澆鑄，中包溫度控制在1538℃，拉速為1.9m/min，二冷比水量為1.2L/kg鋼。（4）鑄坯加熱及軋制：將步驟3鑄坯在1020℃溫度下加熱保溫，控制開軋溫度在1070℃，終軋溫度在995℃。（5）冷床空冷：將所得鋼材在步進(jìn)式冷床上自然空冷，之后根據(jù)要求進(jìn)行定尺剪切、入庫(kù)。實(shí)施例1-7的HRB600E鋼成分見表1。表1實(shí)施例1-7的HRB600E鋼成分/%編號(hào)規(guī)格CSiMnPSVN實(shí)施例1Φ180.240.551.480.0170.0060.1560.0196實(shí)施例2Φ220.250.601.320.0230.0120.1580.0187實(shí)施例3Φ250.250.661.510.0190.0150.1640.0215實(shí)施例4Φ280.260.761.560.0150.0080.1780.0236實(shí)施例5Φ320.270.721.540.0240.0040.1880.0223實(shí)施例6Φ180.230.501.600.0350.0090.2000.025實(shí)施例7Φ220.300.801.200.0250.0300.1500.015對(duì)實(shí)施例1-7的HRB600E鋼筋進(jìn)行性能檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果見表2；表2實(shí)施例1-7的HRB600E鋼筋性能編號(hào)規(guī)格Rel/MPaRm/MPaRm/RelRel/Rel0A/%Agt/%實(shí)施例1Φ186308001.271.051715實(shí)施例2Φ226558251.261.091913實(shí)施例3Φ256808701.281.131611實(shí)施例4Φ287008901.271.172016實(shí)施例5Φ327209101.261.201812.5實(shí)施例6Φ186348121.281.061914實(shí)施例7Φ227129051.271.181612由表2可知，本發(fā)明HRB600E含釩高強(qiáng)度熱軋抗震鋼筋具有強(qiáng)度高、塑韌性及抗震性能良好等特點(diǎn)，其中，屈服強(qiáng)度Rel為630～720MPa，抗拉強(qiáng)度Rm為790～910MPa，強(qiáng)屈比≥1.25，斷后伸長(zhǎng)率A≥15%，最大伸長(zhǎng)率Agt≥10%，達(dá)到了抗震鋼筋要求。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3