HRB400E熱軋鋼筋控軋控冷工藝的優(yōu)化

楊棟杰

（山西機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院， 山西 長(zhǎng)治 046011）

隨著工業(yè)水平的不斷發(fā)展以及人們生活水平不斷提高，加之城鎮(zhèn)居民人數(shù)持續(xù)增加，城市居民的衣食住行是關(guān)乎民生的大事，其中住房和出行(道路建設(shè))的安全更是重中之重[1]。首鋼長(zhǎng)鋼開發(fā)的HRB400E分級(jí)控軋控冷技術(shù)的本質(zhì)是在滿足基圓組織為P+F以及良好抗震性、可焊性條件下實(shí)現(xiàn)非微合金化。該技術(shù)的核心是采用“中低溫度開軋（950 ～970℃）+機(jī)間水冷+未再結(jié)晶區(qū)低溫精軋+終軋后第一次立即冷卻+軋后第二次弱冷”?？拐痄摻钜笤跐M足GB 1499.2 基礎(chǔ)上還應(yīng)滿足Rm/Rel≥1.25，Rel/R0el≤1.30，Agt≥9%。此外，2009年GB 1499.2還進(jìn)一步補(bǔ)充規(guī)定“熱軋鋼筋系列基圓不得存在影響其使用性能的低溫相變組織”。此次主要對(duì)單線Ф25 mm帶肋鋼筋進(jìn)行工藝研究。

1 實(shí)驗(yàn)材料

此次試軋鋼坯的化學(xué)成分見下表1。

表1 鋼坯化學(xué)成分 %

2 實(shí)驗(yàn)方法

此次軋制規(guī)格為單線Ф25 mm規(guī)格，通過調(diào)整控軋控冷工藝進(jìn)行生產(chǎn)，通過對(duì)比得出最優(yōu)工藝。單線Ф25 mm規(guī)格生產(chǎn)工藝控制見表2，表3.車間生產(chǎn)線簡(jiǎn)圖見圖1。

圖1 車間生產(chǎn)線流程圖

2.1 生產(chǎn)工藝控制

單線Ф25 mm規(guī)格生產(chǎn)工藝控制見表2。

按照表2和表3中工藝參數(shù)進(jìn)行生產(chǎn)，并對(duì)樣品進(jìn)行性能測(cè)試和金相檢驗(yàn)，得出結(jié)果見表4、表5。

表2 單線Ф25 mm關(guān)鍵點(diǎn)溫度控制 ℃

表3 單線Ф25 mm冷卻（水量）工藝控制 m3/h

三種不同工藝的顯微組織如圖2，從表5和圖中可知，三種工藝試軋的心部和邊部晶粒度第二工藝較好，但三種工藝的基圓邊部組織都含有大量貝氏體組織，需要改進(jìn)工藝。單線Ф25 mm規(guī)格生產(chǎn)工藝改進(jìn)。

表4 單線Ф25 mm不同工藝力學(xué)性能

表5 單線Ф25 mm不同工藝金相結(jié)果

圖2 三種工藝顯微組織情況（100×）

1）針對(duì)14號(hào)軋機(jī)（出成品）電機(jī)功率低，更改了軋制規(guī)程，甩掉11號(hào)、12號(hào)軋機(jī)，將11號(hào)、12號(hào)孔型移到13號(hào)、14號(hào)，甩15號(hào)軋機(jī)，由17號(hào)軋機(jī)（電機(jī)功率1 400 kW）出成品，精軋入口溫度可降低到800 ～850℃。

2）1 號(hào)冷卻段使用 D1、D2、D5冷卻器，2 號(hào)冷卻段選用 A4冷卻器，3 號(hào)冷卻段選用 B1、B2、B5冷卻器。適當(dāng)提高B1、B5、弱化B2，上冷床溫度按730 ～760℃控制；具體控制如表6。

表6 改進(jìn)后冷卻（水量）工藝 m3/h

3）提高化學(xué)成分控制水平，w（C）的下限判定從0.19%提高至0.20%，w（Mn）的下限由1.2%提高至1.4%。

通過調(diào)整進(jìn)行檢測(cè)后，Rel在440 ～465 MPa、Rm在570 ～595 MPa，Agt在17% ～19.5%，強(qiáng)屈比在1.26 ～1.35之間，屈屈比在1.10 ～1.16之間，Agt＞9%。心部全部為F+P，鐵素體晶粒度9.5級(jí)，基圓邊部只存在極少量的B，鐵素體晶粒度為10級(jí)，組織判定合格。顯微組織如圖3。

圖3 工藝改進(jìn)后的顯微組織

3 結(jié)論

1）HRB400E帶肋鋼筋單線Ф25 mm軋制溫度:開軋溫度950～980℃，入精軋溫度800～850℃；上冷床溫度 730～760 ℃；水量控制:1號(hào)冷卻段（D1、D2、D5）為 200 m3/h，2 號(hào)冷卻段為（A4）130 m3/h，3 號(hào)冷卻段（B1、B2、B5）為 60 m3/h。

2）孔型調(diào)整。10號(hào)之前軋機(jī)孔型不變，將11號(hào)、12號(hào)、13號(hào)、14號(hào)（出成品），調(diào)整為13號(hào)、14號(hào)、16號(hào)、17號(hào)（出成品），提高精軋機(jī)組利用率，保證軋制穩(wěn)定性并細(xì)化晶粒。