吳建中?張玉成?萬鵬?段淑坤

摘 要：隨著技術(shù)不斷創(chuàng)新突破，高速棒材生產(chǎn)線更加廣泛地應(yīng)用于小規(guī)格螺紋鋼的生產(chǎn)，鑌鑫鋼鐵集團(tuán)在高速棒材生產(chǎn)線積極開展HRB500E抗震鋼筋開發(fā)，已成功開發(fā)φ12-φ20 mm規(guī)格產(chǎn)品，產(chǎn)品質(zhì)量和性能優(yōu)異，深受用戶青睞。

關(guān)鍵詞：高速棒材；HRB500E；開發(fā)

DEVELOPMENT OF HRB500E HIGH-STRENGTH ASEISMATIC REBAR BASED ON HIGH-SPEED BAR LINE

Wu Jianzhong Zhang Yucheng Wan Peng Duan Shukun

（Jiangsu Binxin Steel Group. Lianyungang 222100， China）

Abstract：With the innovation of technology， the high-speed bar production line is more widely used in the production of small size rebars. Binxin Steel Group has actively carried out the development of HRB500E aseismatic rebar in the high-speed bar production line and has successfully developed φ12- φ20mm specifications. The products have excellent quality and performance and is favored by users.

Key words：high-speed bar；HRB500E；development

0 前 言

國家熱軋帶肋鋼筋GB/T1499.2-2018于2018年11月1日實(shí)施，新標(biāo)準(zhǔn)提出了更高的技術(shù)要求。隨著技術(shù)更新突破，高速棒材生產(chǎn)線更加廣泛地應(yīng)用于小規(guī)格螺紋鋼的生產(chǎn)，有進(jìn)一步取代傳統(tǒng)多切分普線的趨勢，高速棒材較傳統(tǒng)普線具備尺寸精度高、表面質(zhì)量好、合金消耗低、成材率高等優(yōu)點(diǎn)。鑌鑫鋼鐵集團(tuán)緊跟市場需求，在高速棒材生產(chǎn)線積極開展HRB500E抗震鋼筋開發(fā)，已成功開發(fā)φ12-φ20 mm規(guī)格產(chǎn)品，產(chǎn)品具有優(yōu)良的產(chǎn)品質(zhì)量，投入市場后，深得用戶好評。

1 技術(shù)要求

1.1 化學(xué)成分

高強(qiáng)抗震鋼筋HRB500E化學(xué)成分和碳當(dāng)量（熔煉分析）應(yīng)符合表1的規(guī)定。根據(jù)需要，鋼中可加入V、Nb、Ti等元素。

1.2 力學(xué)性能

鋼筋力學(xué)性能特征應(yīng)符合表2規(guī)定，表2所列力學(xué)性能特征值，可作為交貨檢驗(yàn)的最小保證值。

1.3 抗震鋼筋的特殊要求

鋼筋實(shí)測抗拉強(qiáng)度與實(shí)測屈服強(qiáng)度之比R° m/R° eL不得小于1.25；鋼筋實(shí)測屈服強(qiáng)度與表2規(guī)定屈服強(qiáng)度之比R° eL/ ReL不得大于1.30。

2 開發(fā)生產(chǎn)方案的設(shè)計(jì)

2.1 主要工藝流程

產(chǎn)品開發(fā)的主要工藝流程為：頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐→LF精煉→連鑄→加熱爐→粗中軋→控溫水冷→A/B線預(yù)精軋→控溫水冷→A/B線精軋→控溫水冷→步進(jìn)式冷床→收集入庫

2.2 試驗(yàn)準(zhǔn)備

根據(jù)普棒HRB400E鋼坯在高棒產(chǎn)線進(jìn)行試軋，化學(xué)成分具體如表3。

試軋力學(xué)性能反饋如表4。

普棒用坯料在高棒軋制較普棒軋制力學(xué)性能高30 MPa左右，較HRB500E標(biāo)準(zhǔn)要求有較大差距，綜合考慮后認(rèn)為需提高合金占比。

2.3 HRB500E化學(xué)成分設(shè)計(jì)

根據(jù)抗震螺紋鋼的技術(shù)要求，鋼筋不僅要有較高的強(qiáng)度，同時(shí)要有良好的塑性，既要求有良好的綜合性能，同時(shí)屈服強(qiáng)度設(shè)定有上限要求，還要有較好的強(qiáng)屈比。結(jié)合上述試驗(yàn)結(jié)果，主要采用提高微合金元素V在鋼種的占比從而達(dá)到提高鋼筋強(qiáng)度的目的。

C、Si、Mn元素都可以提高鋼的強(qiáng)度，考慮到鋼的塑性和焊接性能要求，應(yīng)當(dāng)控制在合理范圍之內(nèi)，碳當(dāng)量最好不要超過標(biāo)準(zhǔn)要求，因此Si、Mn元素都較HRB400E成分有所提高控制在標(biāo)準(zhǔn)范圍之內(nèi)。

由于高棒具備φ12-φ20 mm規(guī)格生產(chǎn)能力，尺寸跨度較大，用同一成分可能會(huì)無法滿足所有規(guī)格生產(chǎn)需求，根據(jù)以往生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，將高棒所覆蓋規(guī)格劃分為兩個(gè)成分，牌號分別為HRB500E-2，HREB500E-3，具體成分見表5。

考慮鋼筋具有時(shí)效性，鋼筋的力學(xué)性能應(yīng)符合表6的規(guī)定。

2.4 生產(chǎn)試軋溫度控制

在保證力學(xué)性能和金相組織合格的情況下，軋鋼廠可根據(jù)各自軋線工藝裝備特點(diǎn)適當(dāng)調(diào)整。

3 試軋生產(chǎn)情況分析

3.1 化學(xué)成分要求

鋼筋的冶煉嚴(yán)格按照技術(shù)要求，成分控制在設(shè)計(jì)范圍之內(nèi)，試軋各爐的化學(xué)成分及對應(yīng)的軋制批號和規(guī)格如表8。

3.2 溫度控制

試軋過程溫度控制如表9。

3.3 試軋力學(xué)性能

試軋力學(xué)性能如表10。

3.4 時(shí)效后力學(xué)性能

時(shí)效后力學(xué)性能如表11。

3.5 試軋結(jié)論

1）部分試樣結(jié)果出現(xiàn)強(qiáng)屈比不合問題，在φ16 mm 試軋開始時(shí)，為保證屈服強(qiáng)度，軋鋼工序溫度按下限控制，屈服強(qiáng)度達(dá)到580 MPa，強(qiáng)屈比1.24；調(diào)高溫度后，強(qiáng)屈比達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。在軋制φ12 mm 時(shí)，因規(guī)格小屈服強(qiáng)度相對偏高，適當(dāng)調(diào)高進(jìn)精軋機(jī)組溫度和上冷床溫度。

2）根據(jù)自然時(shí)效檢測結(jié)果，7天時(shí)效后，屈服強(qiáng)度降低，抗拉變化不明顯，強(qiáng)屈比相應(yīng)升高合格。

3）高棒產(chǎn)線較普線控冷手段較多，本次試軋屈服強(qiáng)度偏高，強(qiáng)屈比偏低，為保強(qiáng)屈比合格提高關(guān)鍵點(diǎn)溫度，控冷裝置開啟小或關(guān)閉，后續(xù)可適當(dāng)降低合金添加量，利用控冷手段提高屈服強(qiáng)度。

4 批量生產(chǎn)分析

4.1 技術(shù)準(zhǔn)備

根據(jù)試軋情況分析，組織了技術(shù)準(zhǔn)備會(huì)，根據(jù)分析結(jié)果將釩含量統(tǒng)一調(diào)整為 0.045%-0.055%；同時(shí)煉鋼工序進(jìn)行渣洗精煉，提高鋼材純凈度。

4.2 批量生產(chǎn)成分

批量生產(chǎn)成分如表12。

4.3 批量生產(chǎn)溫度控制

批量生產(chǎn)溫度控制如表13。

4.4 批量生產(chǎn)力學(xué)數(shù)據(jù)

批量生產(chǎn)力學(xué)數(shù)據(jù)如表14。

4.5 金相組織

金相組織如圖1、圖2，內(nèi)部組織為珠光體與鐵素體。

4.6 批量生產(chǎn)結(jié)論

1）根據(jù)本次試制產(chǎn)品性能分析情況，

φ12 mm、14 mm、16 mm 規(guī)格具備有一定的性能優(yōu)化空間，下一步進(jìn)行試制時(shí)將該規(guī)格成分釩含量從 0.045%～0.055%調(diào)整至0.035%～ 0.045%，以優(yōu)化性能并降低成本；φ18 mm/20 mm 規(guī)格屈服強(qiáng)度、強(qiáng)屈比等指標(biāo)數(shù)據(jù)較為合適，在冬季環(huán)境生產(chǎn)條件下暫不進(jìn)行調(diào)整。

2）試制過程為保證強(qiáng)屈比性能，軋制溫度控制偏上限，因此從軋制過程溫度控制看，軋制工藝具有一定的優(yōu)化提升空間。

5 總 結(jié)

高速棒材開發(fā)HRB500E各規(guī)格已成功批量生產(chǎn)，產(chǎn)品質(zhì)量各項(xiàng)數(shù)據(jù)符合GB/T1499.2-2018的要求，標(biāo)志著高速棒材產(chǎn)線可以更好地生產(chǎn)高強(qiáng)度抗震鋼筋。

從產(chǎn)品質(zhì)量數(shù)據(jù)分析高棒較普線表面質(zhì)量、尺寸控制等有一定優(yōu)勢，尤其結(jié)合各關(guān)鍵點(diǎn)控溫手段合金消耗大幅度降低，極大降低了資源消耗與企業(yè)成本，實(shí)踐證明高棒產(chǎn)線較傳統(tǒng)普線更具優(yōu)勢與競爭力。

參考文獻(xiàn)

[1] 劉艷林.HRB500E高強(qiáng)抗震鋼筋的開發(fā)[J].甘肅冶金，2015，37（3）：44-47.

[2] GB/T 1449.2-2018，鋼筋混凝土用鋼第2部分：熱軋帶肋鋼筋[S].