阅读说明：本技术 一种psb830精轧螺纹钢筋及其生产方法 (PSB830 finish-rolled twisted steel and production method thereof ) 是由 李建宾 秦小梅 田力 郭志春 钦祥斗 于 2019-11-15 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种PSB830精轧螺纹钢筋及其生产方法,涉及钢筋生产技术领域,其化学成分及质量百分比如下：C：0.43%～0.48%,Si：1.60%～1.80%,Mn：0.90%～1.00%,(Cr+Ni+Cu)≤0.10%,Nb：0.01%～0.025%,V：0.125%～0.155%,P≤0.020%,S≤0.015%,N：75～110ppm,余量为Fe及不可避免的杂质。保证了钢材整个截面微观组织的细化和均匀化,在保证精轧螺纹钢筋的强度的同时提高塑韧性,具有良好的力学综合性能。(The invention discloses a PSB830 finish-rolled twisted steel and a production method thereof, relating to the technical field of steel bar production, wherein the PSB830 finish-rolled twisted steel comprises the following chemical components in percentage by mass: c: 0.43% -0.48%, Si: 1.60% -1.80%, Mn: 0.90-1.00 percent, (Cr + Ni + Cu) is less than or equal to 0.10 percent, Nb: 0.01% -0.025%, V: 0.125-0.155%, P is less than or equal to 0.020%, S is less than or equal to 0.015%, N: 75 to 110ppm, and the balance of Fe and inevitable impurities. The refining and homogenization of the microstructure of the whole section of the steel are ensured, the ductility and toughness are improved while the strength of the finish-rolled twisted steel is ensured, and the finish-rolled twisted steel has good mechanical comprehensive performance.)

一种PSB830精轧螺纹钢筋及其生产方法

技术领域

本发明涉及钢筋生产技术领域，特别是涉及一种PSB830精轧螺纹钢筋及其生产方法。

背景技术

精轧螺纹钢筋是在整根钢筋上轧有外螺纹的大直径、高强度、高尺寸精度的直条钢筋，该钢筋在任意界面处都拧上带有内螺纹的连接器进行连接或拧上带螺纹的螺帽进行锚固。精轧螺纹钢筋广泛用于大型水利工程、工业和民用建筑中的连续梁和大型框架结构，公路、铁路大中跨桥梁、核电站及地锚等工程，具有连接、锚固简便，粘着力强，张拉锚固安全可靠，施工方便等优点，而且节约钢筋，减少构件面积和重量。由于避开了焊接，钢筋性能可不受可焊性的约束，因而可采用多种合金高含量或热处理工艺来生产高强度的钢筋。随着应用要求的提高，对精轧螺纹钢筋的延伸率等技术指标提出了更高的要求，导致在线直接生产难度增大。PSB830级别的精轧螺纹钢筋容易产生轧后脆断、延伸率偏低等问题，需要离线进行淬火和回火调质处理，生产工艺较为繁琐，增加了精轧螺纹钢筋的生产成本。

发明内容

为了解决以上技术问题，本发明提供一种PSB830精轧螺纹钢筋，其化学成分及质量百分比如下：C：0.43％～0.48％，Si：1.60％～1.80％，Mn：0.90％～1.00％，(Cr+Ni+Cu)≤0.10％，Nb：0.01％～0.025％，V：0.125％～0.155％，P≤0.020％，S≤0.015％，N：75～110ppm，余量为Fe及不可避免的杂质。

技术效果：本发明提供规格为Φ25mm和Φ32mm的PSB830成品精轧螺纹钢筋，通过建立新的合金体系、轧制及轧后控制冷却工艺，获得12级以上的铁素体晶粒度，同时保证了钢材整个截面微观组织的细化和均匀化，在保证精轧螺纹钢筋的强度的同时提高塑韧性，具有良好的力学综合性能。

本发明进一步限定的技术方案是：

前所述的一种PSB830精轧螺纹钢筋，其化学成分及质量百分比如下：C：0.43％～0.447％，Si：1.62％～1.68％，Mn：0.90％～0.95％，(Cr+Ni+Cu)≤0.10％，Nb：0.03％～0.017％，V：0.127％～0.135％，P≤0.020％，S≤0.015％，N：75～90ppm，余量为Fe及不可避免的杂质。

前所述的一种PSB830精轧螺纹钢筋，其化学成分及质量百分比如下：C：0.452％～0.48％，Si：1.66％～1.80％，Mn：0.93％～1.00％，(Cr+Ni+Cu)≤0.10％，Nb：0.015％～0.020％，V：0.135％～0.145％，P≤0.020％，S≤0.015％，N：80～93ppm，余量为Fe及不可避免的杂质。

前所述的一种PSB830精轧螺纹钢筋，成品螺纹钢筋规格为Φ25mm或Φ32mm，成品长度允许偏差0+20mm，钢筋每米弯曲度≤4mm，总弯曲度≤钢筋总长度的0.4％。

本发明的另一目的在于提供一种PSB830精轧螺纹钢筋的生产方法，包括电炉冶炼-LF炉精炼处理-VD处理-连铸-板坯加热-轧制-轧后控制冷却，

炼钢：采用电炉冶炼，电炉终点控制C≥0.04％，P≤0.013％；LF精炼过程用高纯碳化硅进行扩散脱氧，精炼时间30min以上；VD真空处理，真空度≤1mbar，保持时间12min以上；真空处理后，喂入氮化锰线调整氮含量，再喂入纯钙棒包芯线50～150米，之后静搅15min以上；

连铸：第一包温度1535～1550℃，连浇炉次大包温度1525～1540℃，液相线温度1480℃，过热度10～40℃；断面150*150mm²，拉速为2.0～2.4m/min，连铸采用全保护浇铸，进行电磁搅拌，保证中间包、结晶器液面稳定，保证侵入式水口对中及***深度；

轧制：轧前加热炉预热段炉温≤900℃，加热段炉温1120～1180℃，均热段炉温1120～1200℃；开轧温度1000～1050℃，返红温度600～630℃，高压水除鳞压力≥15MPa；

轧后控制冷却。

前所述的一种PSB830精轧螺纹钢筋的生产方法，结晶器保护渣为38Si7保护渣，中间包覆盖剂采用中间包覆盖剂TD-BA，连铸坯外形尺寸、表面质量执行YB/T2012。

前所述的一种PSB830精轧螺纹钢筋的生产方法，生产Φ25mmPSB精轧螺纹钢筋，具体如下：

炼钢：采用电炉冶炼，电炉终点控制C：0.05％，P：0.010％；LF精炼过程用高纯碳化硅进行扩散脱氧，精炼时间30min；VD真空处理，真空度1mba，保持时间15min；真空处理后，喂入氮化锰线调整氮含量，再喂入纯钙棒包芯线80米，之后静搅20min；

连铸：第一包温度1540℃，连浇炉次大包温度1530℃，液相线温度1480℃，过热度20～30℃；断面150*150mm²，拉速为2.2m/min，连铸采用全保护浇铸，结晶器保护渣为38Si7保护渣，中间包覆盖剂采用中间包覆盖剂TD-BA，保证电磁搅拌和末搅正常运行，保证中间包、结晶器液面稳定，保证侵入式水口对中及***深度，最终得到外形尺寸、表面质量符合YB/T2012且内部质量优良的连铸坯；

轧制：加热炉预热段炉温900℃，加热段炉温1150℃，均热段炉温1170℃；开轧温度1020℃，返红温度630℃，高压水除鳞压力15MPa；

轧后控制冷却。

前所述的一种PSB830精轧螺纹钢筋的生产方法，生产Φ32mmPSB精轧螺纹钢筋，具体如下：

炼钢：采用电炉冶炼，电炉终点控制C：0.05％，P：0.010％；LF精炼过程用高纯碳化硅进行扩散脱氧，精炼时间30min；VD真空处理，真空度1mba，保持时间15min；真空处理后，喂入氮化锰线调整氮含量，再喂入纯钙棒包芯线80米，之后静搅20min；

连铸：第一包温度1540℃，连浇炉次大包温度1530℃，液相线温度1480℃，过热度20～30℃；断面150*150mm²，拉速为2.2m/min，连铸采用全保护浇铸，结晶器保护渣为38Si7保护渣，中间包覆盖剂采用中间包覆盖剂TD-BA，保证电磁搅拌和末搅正常运行，保证中间包、结晶器液面稳定，保证侵入式水口对中及***深度，最终得到外形尺寸、表面质量符合YB/T2012且内部质量优良的连铸坯；

轧制：加热炉预热段炉温900℃，加热段炉温1160℃，均热段炉温1180℃；开轧温度1030℃，返红温度620℃，高压水除鳞压力15MPa；

轧后控制冷却。

本发明的有益效果是：

(1)本发明生产的PSB830精轧螺纹钢筋与连接器、螺帽配合良好，受力后安全可靠，锚固简便易行，不需要焊接，提高了施工工效，其应用越来越广泛；

(2)本发明通过调整钢合金成分，轧后余热处理即可一次成型，无需离线调质处理，节省加工工艺，降低精轧螺纹钢筋的生产成本；

(3)本发明得到的精轧螺纹钢筋综合性能优良，屈服强度Rel≥830MPa，抗拉强度Rm≥1030MPa，断后伸长率≥6％，最大力下总伸长率≥3.5％；

(4)本发明设计的精轧螺纹钢筋有较显著的经济效益，如用精轧螺纹钢筋代替冷拉钢筋可节约钢材为30％～40％，再加上省略的焊接施工费和锚具的降低费，其经济效益和社会效益均显著。

附图说明

图1为本发明实施例1得到的Φ25mmPSB830精轧螺纹钢筋在金相显微镜下典型的组织形貌图；

图2为本发明实施例2得到的Φ32mmPSB830精轧螺纹钢筋在金相显微镜下典型的组织形貌图。

具体实施方式

一种PSB830精轧螺纹钢筋，其化学成分及质量百分比如下：C：0.43％～0.48％，Si：1.60％～1.80％，Mn：0.90％～1.00％，(Cr+Ni+Cu)≤0.10％，Nb：0.01％～0.025％，V：0.125％～0.155％，P≤0.020％，S≤0.015％，N：75～110ppm，余量为Fe及不可避免的杂质。

优选，化学成分及质量百分比如下：C：0.43％～0.447％，Si：1.62％～1.68％，Mn：0.90％～0.95％，(Cr+Ni+Cu)≤0.10％，Nb：0.03％～0.017％，V：0.127％～0.135％，P≤0.020％，S≤0.015％，N：75～90ppm，余量为Fe及不可避免的杂质。

或优选，化学成分及质量百分比如下：C：0.452％～0.48％，Si：1.66％～1.80％，Mn：0.93％～1.00％，(Cr+Ni+Cu)≤0.10％，Nb：0.015％～0.020％，V：0.135％～0.145％，P≤0.020％，S≤0.015％，N：80～93ppm，余量为Fe及不可避免的杂质。

上述钢筋的生产方法包括：电炉冶炼-LF炉精炼处理-VD处理-连铸-板坯加热-轧制-轧后控制冷却，

炼钢：采用电炉冶炼，电炉终点控制C≥0.04％，P≤0.013％；LF精炼过程用高纯碳化硅进行扩散脱氧，精炼时间30min以上；VD真空处理，真空度≤1mbar，保持时间12min以上；真空处理后，喂入氮化锰线调整氮含量，再喂入纯钙棒包芯线50～150米，之后静搅15min以上；

连铸：第一包温度1535～1550℃，连浇炉次大包温度1525～1540℃，液相线温度1480℃，过热度10～40℃；断面150*150mm²，拉速为2.0～2.4m/min，连铸采用全保护浇铸，进行电磁搅拌，保证中间包、结晶器液面稳定，保证侵入式水口对中及***深度，结晶器保护渣为38Si7保护渣，中间包覆盖剂采用中间包覆盖剂TD-BA，连铸坯外形尺寸、表面质量执行YB/T2012；

轧制：轧前加热炉预热段炉温≤900℃，加热段炉温1120～1180℃，均热段炉温1120～1200℃；开轧温度1000～1050℃，返红温度600～630℃，高压水除鳞压力≥15MPa；

轧后控制冷却。

成品螺纹钢筋规格为Φ25mm或Φ32mm，成品长度允许偏差0+20mm，钢筋每米弯曲度≤4mm，总弯曲度≤钢筋总长度的0.4％。

实施例1

本发明提供的一种Φ25mm的PSB830精轧螺纹钢筋，其化学成分及质量百分比如下：C：0.44％，Si：1.68％，Mn：0.94％，(Cr+Ni+Cu)：0.08％，Nb：0.015％，V：0.135％，P：0.010％，S：0.010％，N：85ppm，余量为Fe及不可避免的杂质。

生产方法包括：电炉冶炼-LF炉精炼处理-VD处理-连铸-板坯加热-轧制-轧后控制冷却，炼钢：采用电炉冶炼，电炉终点控制C：0.05％，P：0.010％；LF精炼过程用高纯碳化硅进行扩散脱氧，精炼时间30min；VD真空处理，真空度1mba，保持时间15min；真空处理后，喂入氮化锰线调整氮含量，再喂入纯钙棒包芯线80米，之后静搅20min；

连铸：第一包温度1540℃，连浇炉次大包温度1530℃，液相线温度1480℃，过热度20～30℃；断面150*150mm²，拉速为2.2m/min，连铸采用全保护浇铸，结晶器保护渣为38Si7保护渣，中间包覆盖剂采用中间包覆盖剂TD-BA，保证电磁搅拌和末搅正常运行，保证中间包、结晶器液面稳定，保证侵入式水口对中及***深度，最终得到外形尺寸、表面质量符合YB/T2012且内部质量优良的连铸坯；

轧制：加热炉预热段炉温900℃，加热段炉温1150℃，均热段炉温1170℃；开轧温度1020℃，返红温度630℃，高压水除鳞压力15MPa；

轧后控制冷却，轧完钢筋进行强穿水，使得表面有一层厚度适中的淬硬层，通过控制返红温度进行自回火，边部组织为回火索氏体，中心为铁素体+珠光体，铁素体晶粒细小均匀，晶粒度达到12级以上，整个截面组织差异小，保证钢筋的强度和韧塑性。

实施例2

本发明提供的一种Φ32mm的PSB830精轧螺纹钢筋，其化学成分及质量百分比如下：C：0.46％，Si：1.70％，Mn：0.95％，(Cr+Ni+Cu)：0.10％，Nb：0.015％，V：0.135％，P：0.010％，S：0.010％，N：85ppm，余量为Fe及不可避免的杂质。

生产方法包括：电炉冶炼-LF炉精炼处理-VD处理-连铸-板坯加热-轧制-轧后控制冷却，炼钢：采用电炉冶炼，电炉终点控制C：0.05％，P：0.010％；LF精炼过程用高纯碳化硅进行扩散脱氧，精炼时间30min；VD真空处理，真空度1mba，保持时间15min；真空处理后，喂入氮化锰线调整氮含量，再喂入纯钙棒包芯线80米，之后静搅20min；

连铸：第一包温度1540℃，连浇炉次大包温度1530℃，液相线温度1480℃，过热度20～30℃；断面150*150mm²，拉速为2.2m/min，连铸采用全保护浇铸，结晶器保护渣为38Si7保护渣，中间包覆盖剂采用中间包覆盖剂TD-BA，保证电磁搅拌和末搅正常运行，保证中间包、结晶器液面稳定，保证侵入式水口对中及***深度，最终得到外形尺寸、表面质量符合YB/T2012且内部质量优良的连铸坯；

轧制：加热炉预热段炉温900℃，加热段炉温1160℃，均热段炉温1180℃；开轧温度1030℃，返红温度620℃，高压水除鳞压力15MPa；

轧后控制冷却，轧完钢筋进行强穿水，使得表面有一层厚度适中的淬硬层，通过控制返红温度进行自回火，边部组织为回火索氏体，中心为铁素体+珠光体，铁素体晶粒细小均匀，晶粒度达到12级以上，整个截面组织差异小，保证钢筋的强度和韧塑性。

实施例1、实施例2钢筋的拉伸力学性能如表1所示。

表1实施例1、实施例2钢筋的拉伸力学性能

实施例	屈服强度(MPa)	抗拉强度(MPa)	延伸率(％)	最大力下总伸长率(％)
					实施例1	971	1104	7.5	6.5
实施例2	946	1177	12	10.0

由表1可知，本发明生产的精轧螺纹钢筋的拉伸力学性能远远优于PSB830精轧螺纹钢筋的要求，屈服强度≥830MPa，抗拉强度≥1030MPa，延伸率≥6％，满足精轧螺纹钢筋的要求，具有生产工艺稳定、各项性能优良的特点。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。