一种同圈强度波动差不大于20Mpa的HRB400E高速线材螺纹钢及其生产方法

文档序号:1881596 发布日期:2021-11-26 浏览:29次 >En<

阅读说明:本技术 一种同圈强度波动差不大于20Mpa的HRB400E高速线材螺纹钢及其生产方法 (HRB400E high-speed wire threaded steel with same-ring strength fluctuation difference not greater than 20Mpa and production method thereof ) 是由 钱学海 陈学良 李西德 廖耀俊 周从锐 吴海林 潘刚 肖娟 蒙曰睿 李宗强 赵贤 于 2021-07-06 设计创作,主要内容包括:本发明提供了一种同圈强度波动差不大于20Mpa的HRB400E高速线材螺纹钢及其生产方法,所述同圈强度波动差不大于20Mpa的HRB400E高速线材螺纹钢的生产方法包括:依次进行的高炉铁水冶炼、铁水脱硫预处理、转炉钢水冶炼、方坯连铸、高速线材轧制、吐丝、检验包装入库;控制转炉终点C≤0.15Wt%,P≤0.037Wt%;控制铸坯单流拉速为2.5~4.5m/min;高速线材螺纹钢的化学成分按重量百分比为:C:0.21~0.25Wt%,Si:0.55~0.70Wt%,Mn:0.95~1.1Wt%,P:≤0.040Wt%,S:≤0.040Wt%,N:≤0.0070Wt%,Cr:≤0.11Wt%,B:≤0.0011Wt%。本发明可将Φ6~12mm规格得HRB400E盘条螺纹钢筋同圈强度屈服波动控制在20MPa以内,同时降低了生产成本。(The invention provides HRB400E high-speed wire threaded steel with the same ring strength fluctuation difference not greater than 20Mpa and a production method thereof, wherein the production method of the HRB400E high-speed wire threaded steel with the same ring strength fluctuation difference not greater than 20Mpa comprises the following steps: sequentially carrying out blast furnace molten iron smelting, molten iron desulphurization pretreatment, converter molten steel smelting, square billet continuous casting, high-speed wire rod rolling, spinning, inspection, packaging and warehousing; controlling the end point C of the converter to be less than or equal to 0.15 Wt% and the P to be less than or equal to 0.037 Wt%; controlling the single flow pulling speed of the casting blank to be 2.5-4.5 m/min; the high-speed wire deformed steel comprises the following chemical components in percentage by weight: c: 0.21-0.25 Wt%, Si: 0.55-0.70 Wt%, Mn: 0.95-1.1 Wt%, P: less than or equal to 0.040 Wt%, S: less than or equal to 0.040 Wt%, N: less than or equal to 0.0070 Wt%, Cr: less than or equal to 0.11 Wt%, B: less than or equal to 0.0011Wt percent. The method can control the yield fluctuation of the same-ring strength of the HRB400E coiled steel bar with the specification of phi 6-12 mm within 20MPa, and simultaneously reduces the production cost.)

一种同圈强度波动差不大于20Mpa的HRB400E高速线材螺纹钢 及其生产方法

技术领域

本发明涉及冶金技术领域,具体涉及一种同圈强度波动差不大于20Mpa的HRB400E高速线材螺纹钢及其生产方法。

背景技术

目前,HRB400E盘条螺纹钢筋由高速线材生产线生产,吐丝后在斯太尔摩辊道运输并冷却。但由于吐丝后斯太尔摩辊道上的盘条存在搭接点与非搭接点,冷却不均的情况较多,斯太尔摩辊道冷却强度越大、冷却不均越明显,造成盘条强度波动过大。

综上所述,现有技术中存在以下问题:HRB400E盘条螺纹钢筋生产过程冷却不均造成盘条强度波动过大。

发明内容

本发明实施例所解决的技术问题是如何解决HRB400E盘条螺纹钢筋生产过程冷却不均造成盘条强度波动过大的问题。

为此,一方面,本发明实施例提供了一种同圈强度波动差不大于20Mpa的HRB400E高速线材螺纹钢的生产方法,所述同圈强度波动差不大于20Mpa的HRB400E高速线材螺纹钢的生产方法包括:

依次进行的高炉铁水冶炼、铁水脱硫预处理、转炉钢水冶炼、方坯连铸、高速线材轧制、吐丝、检验包装入库;

控制转炉终点C≤0.15Wt%,P≤0.037Wt%;

控制铸坯单流拉速为2.5~4.5m/min;

所述高速线材螺纹钢的化学成分按重量百分比为:C:0.21~0.25Wt%,Si:0.55~0.70Wt%,Mn:0.95~1.1Wt%,P:≤0.040Wt%,S:≤0.040Wt%,N:≤0.0070Wt%, Cr:≤0.11Wt%,B:≤0.0011Wt%。

具体的,保持转炉钢水冶炼中入炉铁水S≤0.040Wt%,冶炼过程采用全程底吹氩气。

具体的,在方坯连铸时采用钢包下渣检测控制,中间包浇注温度为1525~ 1545℃。

具体的,在高速线材轧制时,控制铸坯加热温度为1050~1170℃,钢坯加热时间80~120分钟,开轧温度950~1010℃,在高速线材轧制后进入斯太尔摩冷却,所述斯太尔摩设置为分段式阶梯辊道。

具体的,控制吐丝温度为810~890℃。

另一方面,本发明实施例还提供了一种同圈强度波动差不大于20Mpa的HRB400E高速线材螺纹钢,采用同圈强度波动差不大于20Mpa的HRB400E高速线材螺纹钢的生产方法,所述高速线材螺纹钢的化学成分按重量百分比为:C:0.21~0.25Wt%,Si: 0.55~0.70Wt%,Mn:0.95~1.1Wt%,P:≤0.040Wt%,S:≤0.040Wt%,N:≤0.0070Wt%, Cr:≤0.11Wt%,B:≤0.0011Wt%。

具体的,所述高速线材螺纹钢的化学成分按重量百分比为:C:0.24Wt%,Si:0.65Wt%,Mn:0.98Wt%,P:0.027Wt%,S:0.023Wt%,B:0.001Wt%,N:0.0045Wt%, Cr:0.09Wt%。

具体的,所述高速线材螺纹钢的化学成分按重量百分比为:C:0.23Wt%,Si:0.63Wt%,Mn:0.99Wt%,P:0.031Wt%,S:0.025Wt%,B:0.0006Wt%,N:0.0052Wt%, Cr:0.08Wt%。

具体的,所述高速线材螺纹钢的化学成分按重量百分比为:C:0.21Wt%,Si:0.68Wt%,Mn:1.05Wt%,P:0.025Wt%,S:0.026Wt%,B:0.0003Wt%,N:0.0049Wt%, Cr:0.07Wt%。

具体的,所述高速线材螺纹钢的化学成分按重量百分比为:C:0.25Wt%,Si:0.62Wt%,Mn:1.02Wt%,P:0.026Wt%,S:0.029Wt%,B:0.0004Wt%,N:0.0042Wt%, Cr:0.10Wt%。

本发明提供的一种同圈强度波动差不大于20Mpa的HRB400E高速线材螺纹钢的生产方法轧制时保证一定轧制速度,稳定且较高的变形率有利于晶粒细化。斯太尔摩设置分段式阶梯辊道,使轧件在中间运行,防止跑偏,影响后续集卷,在跌落过程中,缠绕重叠的线圈得以分离,使线圈冷却更均匀。本发明可将Φ6~12mm规格得HRB400E 盘条螺纹钢筋同圈强度屈服波动控制在20MPa以内,同时降低了生产成本。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现说明本发明。

本发明提供了一种同圈强度波动差不大于20Mpa的HRB400E高速线材螺纹钢的生产方法,所述同圈强度波动差不大于20Mpa的HRB400E高速线材螺纹钢的生产方法包括:

依次进行的高炉铁水冶炼、铁水脱硫预处理、转炉钢水冶炼、方坯连铸、高速线材轧制、吐丝、检验包装入库;

控制转炉终点C≤0.15Wt%,P≤0.037Wt%;

控制铸坯单流拉速为2.5~4.5m/min;

所述高速线材螺纹钢的化学成分按重量百分比为:C:0.21~0.25Wt%,Si:0.55~0.70Wt%,Mn:0.95~1.1Wt%,P:≤0.040Wt%,S:≤0.040Wt%,N:≤0.0070Wt%, Cr:≤0.11Wt%,B:≤0.0011Wt%。

其工艺路线为:高炉铁水冶炼、铁水脱硫预处理、转炉钢水冶炼、方坯连铸、高速线轧制、吐丝、检验包装入库;其中,各阶段的工艺特点为:

转炉钢水冶炼:入炉铁水要求S≤0.040Wt%;冶炼过程采用全程底吹氩气,吹炼后期加大气体流量,加强熔池搅拌;转炉终点控制C≤0.15Wt%,P≤0.037Wt%;

方坯连铸:采用钢包下渣检测控制,中间包浇注温度为1525~1545℃,中间包使用普通覆盖剂,使用普通方坯保护渣,铸坯单流拉速为2.5~4.5m/min。

高速线材轧制:控制铸坯加热温度为1050~1170℃,钢坯加热时间80~120分钟,开轧温度950~1010℃。

本发明具体技术措施包括:

1.合理的成分:

(1)控制Mn、Cr、B、N等影响钢淬透性的元素。Mn、Cr、B、N含量较高时均会提高钢的淬透性,造成冷却不均,影响钢筋同圈组织稳定性,进而影响性能稳定,因此应控制在较低水平。以上元素损失的强度通过C、Si元素及控轧控冷来弥补。

(2)C、Si:提供固溶强化效果,所提供的强度较稳定,控制在较高水平。

根据上述钢中各成分对盘条冷却不均的影响适当降低钢中的Mn含量,控制废钢中带来的Cr,控制钢中的N及B,提高Si含量,如表1。

表1钒微合金化HRB400E成分(wt%)

2.轧机设计:6架粗轧机、6架中轧机、6架预精轧机、控冷装置、回复段、8 架精轧机、控冷装置、回复段、2架剪径机组、控冷装置。

3.轧制工艺:在精轧机组及剪径机组前使用控冷装置,控制较低的进精轧温度及进剪径温度,实现奥氏体再结晶区控制轧制;在剪径机组后使用控冷装置,控制较低的吐丝温度(表2)。

表2轧钢关键温度

4.轧制速度:保证一定轧制速度,稳定且较高的变形率有利于晶粒细化。(表2)

5.斯太尔摩辊道:斯太尔摩设置分段式阶梯辊道,使轧件在中间运行,防止跑偏,影响后续集卷,在跌落过程中,缠绕重叠的线圈得以分离,使线圈冷却更均匀,且保温罩全部打开。斯太尔摩第一段辊道速度不小于40m/min。

6.检验:在打包前应视盘条头、尾的不冷段长度,剪掉盘条头尾8~15圈。力学检验时取剪除不冷段后的部分。

本发明还提供了一种同圈强度波动差不大于20Mpa的HRB400E高速线材螺纹钢,采用一种同圈强度波动差不大于20Mpa的HRB400E高速线材螺纹钢的生产方法,所述高速线材螺纹钢的化学成分按重量百分比为:C:0.21~0.25Wt%,Si:0.55~0.70Wt%, Mn:0.95~1.1Wt%,P:≤0.040Wt%,S:≤0.040Wt%,N:≤0.0070Wt%,Cr:≤0.11Wt%, B:≤0.0011Wt%。

所述高速线材螺纹钢的化学成分按重量百分比为:C:0.24Wt%,Si:0.65Wt%,Mn:0.98Wt%,P:0.027Wt%,S:0.023Wt%,B:0.001Wt%,N:0.0045Wt%,Cr:0.09Wt%。

所述高速线材螺纹钢的化学成分按重量百分比为:C:0.23Wt%,Si:0.63Wt%,Mn:0.99Wt%,P:0.031Wt%,S:0.025Wt%,B:0.0006Wt%,N:0.0052Wt%,Cr:0.08Wt%。

所述高速线材螺纹钢的化学成分按重量百分比为:C:0.21Wt%,Si:0.68Wt%,Mn:1.05Wt%,P:0.025Wt%,S:0.026Wt%,B:0.0003Wt%,N:0.0049Wt%,Cr:0.07Wt%。

所述高速线材螺纹钢的化学成分按重量百分比为:C:0.25Wt%,Si:0.62Wt%,Mn:1.02Wt%,P:0.026Wt%,S:0.029Wt%,B:0.0004Wt%,N:0.0042Wt%,Cr:0.10Wt%。

本发明提供的一种同圈强度波动差不大于20Mpa的HRB400E高速线材螺纹钢的生产方法轧制时保证一定轧制速度,稳定且较高的变形率有利于晶粒细化。斯太尔摩设置分段式阶梯辊道,使轧件在中间运行,防止跑偏,影响后续集卷,在跌落过程中,缠绕重叠的线圈得以分离,使线圈冷却更均匀。本发明可将Φ6~12mm规格得HRB400E 盘条螺纹钢筋同圈强度屈服波动控制在20MPa以内,同时降低了生产成本。

实施例:

以下是本发明对Φ6~12mm规格HRB400E盘条螺纹钢筋同圈强度波动控制采用下述成分配比和具体工艺。其中,表3是各实施例钢的成分(按重量百分比计)。表4 是与表3所述实施例钢对应的生产规格、工艺参数、力学性能。生产的轧机设计:6 架粗轧机、6架中轧机、6架预精轧机、控冷装置、回复段、8架精轧机、控冷装置、回复段、2架剪径机组、控冷装置。斯太尔摩第一段辊道速度40m/min。剪掉盘条头、尾各10圈后再检验力学性能。

表3:产品化学成分(wt%)

实例 C Si Mn P S B N Cr
实例1 0.24 0.65 0.98 0.027 0.023 0.0010 0.0045 0.09
实例2 0.23 0.63 0.99 0.031 0.025 0.0006 0.0052 0.08
实例3 0.21 0.68 1.05 0.025 0.026 0.0003 0.0049 0.07
实例4 0.25 0.62 1.02 0.026 0.029 0.0004 0.0042 0.10

表4:各实施例具体的工艺参数与力学性能

以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式,并非用以限定本发明的范围。为本发明的各组成部分在不冲突的条件下可以相互组合,任何本领域的技术人员,在不脱离本发明的构思和原则的前提下所做出的等同变化与修改,均应属于本发明保护的范围。

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