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HRB500E高强抗震钢筋的研发_刘朋飞.pdf
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1、总第 328 期2023 年第 4 期HEBEI METALLUGYTotal No 3282023,Number 4HB500E 高强抗震钢筋的研发刘朋飞1,王阔2(1 秦皇岛佰工钢铁有限公司,河北 秦皇岛 066400;2 河钢集团唐钢公司,河北 唐山 063600)摘要:钢筋作为建筑构件的主要增强材料,要求具备较高的强度、韧性和优异的焊接性等综合性能。国内某钢铁公司根据自身轧钢工艺装备情况,采用钒微合金化控轧控冷技术生产 HB500E 高强抗震钢筋。介绍了 HB500E 高强钢筋的技术要求、化学成分设计和工艺路线,详细阐述了控轧控冷方案设计,并进行了工业试制,分析了化学成分、力学性能、显
2、微组织等变化。结果表明,此次生产的钢筋具有较高的强度和塑形,实测强屈比1 35、屈屈比1 17、最大力总延伸率13 2%;应变时效性能良好;组织为铁素体+珠光体,晶粒度 12 13 级;P 含量 0 015%0 040%,S 含量 0 017%0 036%,满足GB/T1499 2 2018的要求。关键词:钒微合金化;HB500E;抗震钢筋;控轧控冷;强屈比;延伸率;晶粒度中图分类号:TG335 6文献标志码:A文章编号:1006 5008(2023)04 0041 04doidoi:10 13630/j cnki 13 1172 2023 0409 ESEAESEA CH AND DEVEL
3、OPMENT OFHCH AND DEVELOPMENT OFH B B500500E HIGHE HIGH STST ENGTH SEISMIC STEEL BAENGTH SEISMIC STEEL BALiu Pengfei1,Wang Kuo2(1 Qinhuangdao Baigong Iron and Steel Co,Ltd,Qinhuangdao 066400,Hebei;2HBIS GroupTangsteel Company,Tangshan 063600,Hebei)AbstractAbstract:As the main reinforcing material of
4、building components,steel bar requires high strength,tough-ness,and excellent weldability According to its own rolling process equipment,a domestic steel companyuses vanadium micro alloy controlled rolling and cooling technology to produce HB500E high strengthseismic steel bar The technical requirem
5、ents,chemical composition design and process route of HB500Ehigh strength steel bar were introduced,the design of controlled rolling and cooling scheme was elaborated indetail,and industrial trial production was carried out,and the changes of chemical composition,mechanicalproperties,microstructure
6、and other properties were analyzed The results show that the steel bars producedthis time have high strength and shape,and the measured strength yield ratio is 1 35,the yield ratio is 1 17,and the total elongation of the maximum force is 13 2%Good strain aging performance;the struc-ture is ferrite+p
7、earlite,and the grain size is 12 13;P content is 0 015%0 040%,S content is0 017%0 036%,meet the requirements of GB/T1499 2 2018Key wordsKey words:vanadium microalloying;HB500E;seismic steel bars;controlled rolling and controlled cool-ing;strength yield ratio;elongation;grain size收稿日期:2022 12 05作者简介:
8、刘朋飞(1983 ),男,工程师,2017 年毕业于北京科技大学冶金工程专业,现在秦皇岛佰工钢铁有限公司科技生产处主要从事轧钢质量技术研究,E mail:282256188 qq com0引言钢筋作为建筑构件的主要增强材料,使用范围广泛。由于高层、大跨度、抗震功能强、耐低温、高耐火性能等建筑构件的要求,加之资源、能耗、环保等面临的严峻形势,需要钢筋具备更高的强度、韧性和优异的焊接性等综合性能1,2。本文在查阅国内外许多研究和应用成果的基础上,采用钒氮微合金化与控轧控冷工艺等技术成功试制了 HB500E 高强度抗震钢筋,丰富了公司的产品结构。1技术要求、化学成分设计与工艺路线1 1技术要求按照国
9、家标准 GB/T1499 2 20183 的技术规14总第 328 期HEBEI METALLUGY范规定,高强抗震钢筋 HB500E 化学成分应当满足表 1 的要求,可添加 V、Nb、Ti 等合金元素。钢筋的力学性能应当满足表 2 的规定。表 1HB500E 钢筋化学成分(质量分数)Tab1Chemical composition of HB500E steel barswt%CSiMnPSCeq0250 801 6000450 045055表 2HB500E 钢筋的力学性能Tab2Mechanical properties of HB500E steel barseL/MPam/MPaAg
10、t/%0m/0eL0eL/eL5006309 012513注:0m为钢筋实测抗拉强度;0eL为钢筋实测下屈服强度。1 2化学成分设计采用微合金化控冷工艺生产 HB500E 高强抗震钢筋时,成分设计参考 GB/T1499 2 2018 中的要求,主要考虑两方面因素:常规元素含量、微合金元素V 的含量。研究表明,采用钒氮微合金析出强化和控冷细晶强化,能够使钢筋强度明显提高,同时保持较好的塑韧性,还能对时效性、焊接性和抗震性能具有改善效果 4 6,因此本研究采用 V 微合金化的设计。HB500E 钢筋内控化学成分应符合表 3 的规定。表 3HB500E 内控化学成分(质量分数)Tab3Interna
11、l control chemical composition of HB500Ewt%CSiMnVP/SCeq0 21 0 23 045 0 60 1 25 1 45 0035 0 060 0 040 0 551 3工艺路线双蓄热步进式加热炉高压水除鳞粗轧机组轧制1 号飞剪中轧机组轧制2 号飞剪预精轧机组轧制一次水冷3 号飞剪精轧机组轧制二次水冷减径机组轧制三次水冷吐丝轧后控冷集卷精整。2控轧控冷方案设计控轧控冷的技术特点是通过控轧与控冷相结合的技术调节轧件温度、热轧变形速率以及轧后冷速速率,使轧件始终保持在再结晶温度以下进行轧制加工,并严格控制晶粒长大,使最终产物获得更细小且均匀分布的晶粒,
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