HRBF500E細(xì)晶?？拐痄摻钌a(chǎn)工藝的研究

王婷婷

本鋼集團(tuán)北營公司棒線材研究所 遼寧本溪 117000

新修訂的GB/T 1499.2-2018《鋼筋混凝土用鋼 第二部分：熱軋帶肋鋼筋》標(biāo)準(zhǔn)將于2018年11月1日開始正式實(shí)施，該標(biāo)準(zhǔn)增加了細(xì)晶粒熱軋帶肋抗震鋼筋牌號HRBF400E、HRBF500E。本文根據(jù)低溫軋制工藝在高速線材產(chǎn)線生產(chǎn)螺紋鋼的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，提出生產(chǎn)細(xì)晶粒熱軋帶肋抗震鋼筋HRBF500E的工藝方案及工藝裝備要求[1]。

1 化學(xué)成分及性能要求（執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)GB/T 1499.2-2018）

1.1 化學(xué)成分

化學(xué)成分 /%C Si Mn P S Ceq HRBF500E ≤0.25 ≤0.80 ≤1.60 ≤0.045 ≤0.045 ≤0.55牌號

根據(jù)需要可加入V、Nb、Ti等元素。

1.2 力學(xué)性能

牌號力學(xué)性能下屈服強(qiáng)度ReL /MPa抗拉強(qiáng)度Rm/MPa斷后伸長率 A最大力總伸長率Agt Rom/RoeL RoeL/ReL HRBF500E ≥400 ≥630 ≥14% ≥9.0% ≥1.25 ≤1.30

2 HRBF500E控制軋制及控制冷卻工藝及裝備

根據(jù)盤螺在高線低溫軋制生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，提出螺紋鋼棒材低溫軋制工藝生產(chǎn)細(xì)晶粒熱軋帶肋鋼筋工藝方案，如下：

步進(jìn)梁式加熱爐：高強(qiáng)度鋼筋合金含量高，對鋼坯加熱質(zhì)量要求高，要求溫度均勻，溫差小，提高微合金溶解度，保證工藝穩(wěn)定和產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。采用低溫加熱，滿足開軋溫度要求。

孔型系統(tǒng)：在軋機(jī)道次和能力允許前提下，應(yīng)盡可能采用大斷面坯料，同時增大各道次的變形量，即采用大變形。

低溫軋制，把相變過程安排在中軋或精軋階段，軋制溫度Ae3-Ar3之間，借助奧氏體再結(jié)晶獲得細(xì)小的奧氏體晶粒，以便得到細(xì)小的鐵素體晶粒；孔型變形與溫度制度相結(jié)合，通過鐵素體再結(jié)晶獲得細(xì)小的鐵素體晶粒。實(shí)踐證明，粗中軋采用低溫開軋比只有精軋機(jī)組低溫軋制晶粒更加細(xì)化，提高屈屈服強(qiáng)度更加顯著。

在中軋和精軋機(jī)組間增設(shè)水冷裝置及恢復(fù)段，精軋機(jī)組要設(shè)置機(jī)架間冷卻，主要因低溫加熱和軋制時，變形功和形變熱隨溫度的降低而增加，精軋軋制速度高，來不及散熱，軋件存在溫升現(xiàn)象，組織控制只能通過控溫軋制和軋后的控制冷卻。在有減定徑機(jī)組且具備低溫軋制能力的高速線材產(chǎn)線上更易實(shí)現(xiàn)，軋機(jī)粗、中、精軋機(jī)組6+8+4模式的棒材產(chǎn)線可以實(shí)現(xiàn)。沒有減定徑機(jī)組，由于精軋機(jī)組機(jī)架間無水冷裝置，無法阻止軋件升溫，終軋溫度高，影響晶粒細(xì)化程度和組織細(xì)化效果。

軋后設(shè)置水冷裝置，適當(dāng)水冷，主要目的是阻止軋件升溫，抑制鐵素體晶粒長大?？炖涞哪康氖且种畦F素體晶粒的長大，以獲得細(xì)小的鐵素體組織。

采用低溫軋制及軋后控冷工藝生產(chǎn)的細(xì)晶粒熱軋帶肋鋼筋晶粒度可達(dá)10級以上，通過鋼的組織細(xì)化可實(shí)現(xiàn)提高熱軋帶肋鋼筋力學(xué)性能[2]。

采用低溫軋制工藝生產(chǎn)的細(xì)晶粒鋼筋通過組織細(xì)化顯著提高了力學(xué)性能，合金添加量顯著減少，只需添加少量的釩氮合金即可滿足力學(xué)性能要求，可有效提高強(qiáng)屈比指標(biāo)，有利于強(qiáng)屈比的穩(wěn)定；細(xì)晶粒鋼筋時效后并沒有明顯的屈服強(qiáng)度下降，可以保證屈值比。

3 與其他工藝對比

不同工藝方式 組織 性能常規(guī)軋制 比較均勻的粗大鐵素體和珠光體組織 綜合性能好。軋后余熱處理 表層有回火馬氏體、心部鐵素體+珠光體、過渡區(qū)組成。強(qiáng)屈比不能滿足抗震性能要求，冷彎性能不好，易脆斷。超快速冷卻工藝表面晶粒較細(xì)的閉環(huán)回火馬氏體層，心部鐵素體+珠光體、過度區(qū)組成強(qiáng)屈比低不能滿足抗震性能要求，易銹蝕。低溫軋制工藝 表層細(xì)小鐵素體、心部鐵素體+珠光體、過渡區(qū)無回火組織層，塑性好，可以滿足抗震性能要求。

4 結(jié)語

采用低溫軋制的超細(xì)晶技術(shù)是細(xì)晶粒熱軋帶肋鋼筋生產(chǎn)發(fā)展的方向，有利于節(jié)能降耗，降低合金成本，有利于高強(qiáng)度鋼筋的開發(fā)、推廣和應(yīng)用；對企業(yè)來說，低溫軋制工藝技術(shù)生產(chǎn)細(xì)晶粒高強(qiáng)度抗震鋼筋是必然趨勢。