一种稀土和氮微合金化含钼HRB500E盘螺钢筋及其生产方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114672724A(43)申请公布日2022.06.28(21)申请号202210155491.1C21D8/08(2006.01)(22)申请日2022.02.21B21B1/16(2006.01)B21B37/74(2006.01)(71)申请人长沙东鑫环保材料有限责任公司地址410600湖南省长沙市宁乡高新技术产业园区金洲北路088号申请人中南大学(72)发明人吴光亮吴昊天肖业明(74)专利代理机构长沙市融智专利事务所(普通合伙)43114专利代理师钟丹(51)Int.Cl.C22C38/02(2006.01)C22C38/04(2006.01)C22C38/12(2006.01)C22C33/06(2006.01)权利要求书2页说明书9页(54)发明名称一种稀土和氮微合金化含钼HRB500E盘螺钢筋及其生产方法(57)摘要本发明公开了一种稀土和氮微合金化含钼HRB500E盘螺钢筋及其生产方法，利用氮和稀土元素及钼进行微合金化，充分发挥微量稀土和氮析出强化作用，利用钼推迟先共析铁素体转变，提高微合金化元素在奥氏体中的固溶度，延迟微合金碳氮化物析出沉淀析出，使更多的微合金元素得以保留至较低温度下从铁素体中析出,从而产生更大的沉淀强化作用，Mo能够溶入铁素体中析出的微合金碳氮化物的晶格中，形成(M,Mo)(C,N)，不仅提高了析出相体积分数，而且显著细化微合金析出物的尺寸。采用控轧控冷工艺控制在轧制和冷却过程中的相变及组织变化，解决盘螺同圈性能差大的难题，同圈盘螺性能差小于10MPa，拉伸试验呈现明显屈服平台。CN114672724ACN114672724A权利要求书1/2页1.一种稀土和氮微合金化含钼HRB500E盘螺钢筋，其特征在于：所述HRB500E盘螺钢筋中，按重量百分比计，化学成分组成如下：C0.20wt％‑0.25wt％，Si0.30wt％‑0.80wt％，Mn1.00wt％‑1.55wt％，N0.010wt％‑0.0160wt％，∑Re0.0025wt％‑0.0050wt％，Mo0.05wt％‑0.20wt％，X0.030wt％‑0.075wt％，所述X选自V和/或Nb，余量为铁和不可避免的杂质元素。2.根据权利要求1所述的一种稀土和氮微合金化含钼HRB500E盘螺钢筋，其特征在于：当X选自V时，X在HRB500E盘螺钢筋中的重量百分比为0.035wt％‑0.075wt％；当X选自Nb时，X在HRB500E盘螺钢筋中的重量百分比为0.030‑065wt％；当X选自V和Nb时，X在HRB500E盘螺钢筋中的重量百分比为0.040wt％‑0.060wt％。3.根据权利要求1所述的一种稀土和氮微合金化含钼HRB500E盘螺钢筋，其特征在于：所述∑Re选自镧、铈、钕、钐、铕、钆、钬、铒中的一种或几种组合。4.根据权利要求1所述的一种稀土和氮微合金化含钼HRB500E盘螺钢筋，其特征在于：所述HRB500E级盘螺钢筋Rel为535‑595MPa，Rm在690‑750MPa之间，A在22‑31％之间，Rm/Rel在1.26‑1.35之间，冷弯合格率为100％；焊接碳当量≤0.48，三个月时效，Rel和Rm值波动值小于10MPa，盘螺钢筋组织为铁素体+珠光体，同圈盘螺钢筋性能差小于10MPa，拉伸试验的应力‑应变曲线呈现明显屈服平台。5.根据权利要求1‑4任意一项所述的一种稀土和氮微合金化含钼HRB500E盘螺钢筋的生产方法，包括如下步骤：步骤一、钢水冶炼以高炉铁水、废钢、生铁、还原铁中的至少一种为含铁原料，熔炼，并加入造渣剂，并于出钢过程加入硅锰合金或锰铁合金、硅铁合金、稀土氮合金、稀土合金、钒氮合金、钼铁合金、增碳剂，获得符合设计成份含量的钢水，步骤二、浇铸将钢水在连铸工序连续浇铸获得连铸坯；步骤三、轧制将步骤二所得连铸坯转运至加热炉进行加热，然后将己加热的连铸坯进行轧制获得盘螺钢筋，所述轧制过程中：控制开轧温度为950‑1030℃，轧件进预精轧机组温度900‑1000℃，轧件进精轧机组温度845‑950℃，轧件进减径机组温度800‑930℃，末机架速度：85～135m/s，控制吐丝温度为710‑900℃；步骤四将步骤三所得盘螺钢筋进行分段冷却，先以2‑5℃/s快速冷却至550‑620℃，随后以1.5‑2.2℃/s速度冷却至400‑550℃，最后再以0.2‑0.8℃/s速度冷却至400℃以下进行集卷获得HRB500E盘螺钢筋。6.根据权利要求5所述的一种稀土和氮微合金化含钼HRB500E盘螺钢筋的生产方法，其特征在于：步骤一中，将高炉铁水，或者高炉铁水与废钢或生铁块中的一种或两种加入到转炉内吹氧熔炼，并加入造渣剂，控制转炉废钢装入量占总装入量15‑25％；