630Mpa高强度热轧带肋钢筋的研发生产实践

发表时间：2020-12-28T05:34:52.407Z 来源：《中国科技人才》2020年第24期 作者： 史永刚 王小东[导读] 最大力下总伸长率12.5%，强屈比平均1.28的具有延伸性好，抗震性优的高强度螺纹钢。陕钢集团产业创新研究院有限公司 陕西汉中 723000

摘要：介绍了陕钢集团产业创新研究院公司与汉钢公司联合研发，采用165*165断面小方坯生产630Mpa级高强度热轧带肋抗震钢筋。通过采用转炉冶炼、连铸全保护浇注，棒线控轧控冷工艺等技术，成功生产出屈服强度661Mpa，抗拉强度840Mpa，最大力下总伸长率12.5%，强屈比平均1.28的具有延伸性好，抗震性优的高强度螺纹钢。 关键词：高强度抗震、延伸性好、生产工艺、螺纹钢筋

高强度钢筋是现行国家标准中规定的屈服强度为400Mpa和500Mpa级的普通热轧带肋钢筋（HRB）和细晶粒热轧带肋钢筋（HRBF），是钢筋混凝土用钢和预应力钢筋混凝土用钢材。T63热处理带肋钢筋是新一代建筑用钢，与HRB400钢筋相比，具有强度高，延伸率好，抗震性优，安全储备大，混凝土振捣易，防腐性能更佳，替代HRB400钢筋可节约钢筋用量30%，建筑工程综合成本低，施工简便的优点。是引领钢铁与建筑业转型升级具有性的新材料，代表未来建筑用钢的方向。 1 生产工艺设备介绍 1.1炼钢

一座900t混铁炉、两座120t顶底复吹转炉、一座双工位精炼炉、两台R10m八机八流165 mm×165 mm方坯连铸机。连铸过程采用保护浇注技术，并配置液面自动控制系统、结晶器电磁搅拌、末端电磁搅拌等装备。 1.2 1#棒线

年设计产能80万吨，配有一座步进梁式双蓄热小方坯加热炉。全线共18架轧机，即粗轧机组Φ550 mm×6、中轧6机组Φ450 mm×6、精轧6机组Φ350 mm×6。粗轧前配置高压水除鳞，精轧前配置一段水冷，精轧后配置两段水冷。可生产Φ16-50mm圆钢、Φ12-50mm螺纹钢。 1.3检测设备

为满足正常生产及产品研发，公司配置了氧氮氢分析仪、金相显微镜、扫描电镜、金属摆锤冲击试验机等检测仪器。 2 化学成分的确定

630Mpa及以上并无国家标准，研发销售人员通过市场调研，客户要求，同类对标，按照GB/T 1499.2-2018钢筋混凝土用钢 第2部分：热轧带肋钢筋及相关技术协议。执行陕西省工程建设标准：DBJ 61T 157-2019新型热处理带肋高强钢筋混凝土结构技术规程。设定出T63E生产成分标准及其它要求。成分见表1 表1 630Mpa强度钢筋的化学成分 3 试生产过程

3.1试生产工艺路线

混铁炉 → 顶底复吹转炉 → 钢包精炼 → 连铸保护浇注（2#机）→ 精整 → 棒材轧制（1#棒线）→ 检验入库 3.2冶炼及连铸工艺

入转炉铁水成分平均控制在【S】0.009%、【P】1.45%；终点成分平均【C】0.068%、【S】0.025%、【P】0.026%。 165×165断面方坯连铸过程中包温度平均1528℃，拉速平均2.8m/min. 3.3轧制工艺

为了确定最优生产工艺，本次首先轧制两批，分别为9支、8支，在轧制第二批的倒数第5支前调整冷却工艺，5支轧制完毕，更换

HRB400E牌号生产，待630Mpa钢筋性能结果出来后。确定最优工艺后，开始组批入炉，为了降低待判风险及待判钢材影响范围，试轧组批

不大于12支，共组批9批。

试轧期间由技术人员测量1架后轧件温度，当轧件温度低于1100℃时，要求停轧保温，保温时间必须大于30分钟，确保加热段、均热段温度升至1220℃时开始轧制。 4 轧制结果分析 4.1化学成分

630Mpa的化学成分见表3，从表中可以看到，有害元素s、p均在可控范围内，碳含量控制范围较窄，波动在0.02%。如表2所示。 表2 630Mpa钢筋实际冶炼成分

图1 金相组织图 5结论

本次生产试轧钢材平均屈服强度665MPa，抗拉强度842MPa，最大力下伸长率12%，强屈比1.27，各项性能指标较好，初步达到研发目的。开轧温度、轧后冷却工艺对钢材性能影响明显，生产中开轧温度一定要控制在合适范围，轧后自然冷却，轧线除设备必须冷却水外，其它水尽量关闭。

同时，研发售后人员根据市场及客户需求进行试用跟踪，根据客户反馈对工艺过程再进行优化。 参考文献：

[1]邹节忠，谢家宋，HRB400螺纹钢筋的组织与性能[J]江西冶金，2002，（10） [2]王建华等，山东省冷轧带肋钢筋产品质量状况及控制措施[J]，山东冶金，2000，（2） [3]章守华，钢铁材料学[M]，北京：冶金工业出版社，1992

[4]黄浩东，高强度精轧螺纹钢钢筋组织与性能研究[D]，沈阳东北大学，2000