一种富氮钒铬微合金化超细晶耐腐蚀HRB400E盘条抗震钢筋及其制备方法与流程

技术特征：
1.一种富氮钒铬微合金化超细晶耐腐蚀hrb400e盘条抗震钢筋，其特征在于，具有以下重量份的化学成分：c 0.21～0.25 wt%、si 0.28～0.36wt%、cr 0.300～0.340wt% 、mn 0.85～0.95wt%、v 0.010～0.015wt%、s≤0.045wt%、p≤0.045wt%、n 0.0080～0.0100wt%，其余为fe及不可避免的不纯物。2.权利要求1所述的一种富氮钒铬微合金化超细晶耐腐蚀hrb400e盘条抗震钢筋的制备方法，依次按下列工艺步骤来实现：钢水冶炼、脱氧合金化、钢水氩站精炼、钢水浇铸、钢坯加热及钢坯控轧控冷工序，其特征在于，具体步骤如下：a、钢水冶炼：将废钢、生铁以及铁水分别按195～205kg/t
钢
、50kg/t
钢
和815kg/t
钢
的配比加入ld转炉中，进行常规顶底复合吹炼，加入常规石灰、轻烧白云石、菱镁球造渣，石灰加入量为21-25kg/t
钢
，轻烧白云石加入量为12kg/t
钢
，菱镁球加入量为2.0-4.0kg/t
钢
，控制终点碳含量≥0.07wt%，出钢温度≤1650℃；出钢前钢包按7.0～8.0kg/t
钢
的量，加入含钒生铁并烘烤3分钟；出钢前向加入含钒生铁并烘烤过的钢包底部按1.0kg/t
钢
的量，加入下列质量比的渣洗脱硫剂进行渣洗：cao 60.5wt%，na2o 11.6wt%，caf
2 16.5wt%，p 0.025wt%，s 0.042wt% ，al 3.5wt%，其余为不可避免的不纯物，出钢过程采用全程底吹氮工艺，氮气流量控制为20～25nl/min；所述废钢化学成分为：: c 0.20～0.26wt%，si 0.35～0.60wt%，mn 1.05～1.50wt% ，p 0.036～0.045wt%，s 0.035～0.047wt%， 其余为fe及不可避免的不纯物；所述生铁化学成分为：c3.0～3.2wt%、si 0.15～0.30wt%、mn 0.30～0.53wt% 、p 0.090～0.115wt%、s 0.035～0.050wt%，其余为fe及不可避免的不纯物；所述铁水温度≥1340℃，成分为：c4.2～4.5wt%、si 0.30～0.45wt%、mn 0.25～0.40wt% 、p 0.100～0.120wt%、s≤0.045wt%，其余为fe及不可避免的不纯物；所述含钒生铁化学成分为：c 3.2wt%、si 0.35wt%、mn 0.55wt% 、v 0.92wt%、p 0.315wt%、s 0.045wt%，其余为fe及不可避免的不纯物；b、脱氧合金化：将钢水出钢，当钢包中的钢水量大于1/4时，按下列脱氧合金化顺序：硅碳合金
→
硅锰合金
→
高碳铬铁
→
硅氮合金，依次向钢包中加入下列物质：按2.5～4.0kg/t
钢
的量，加入下列质量比的硅碳合金：c 21.5wt%，si 60.5wt%，p 0.075wt%，s0.105wt%，其余为fe及不可避免的不纯物；按12.5～14.2kg/t
钢
的量，加入下列质量比的硅锰合金：mn 65.3wt%，si 17.2wt%，c 1.8wt%，其余为fe及不可避免的不纯物；按5.0～5.8kg/t
钢
的量，加入下列质量比的高碳铬铁：cr 54.2wt%，c 7.8wt%，p 0.085wt%，s 0.035wt%，其余为fe及不可避免的不纯物；按0.15kg/t
钢
的量，加入下列质量比的硅氮合金：si 61.5wt%，n36.5wt%，c 2.27wt%，p 0.028wt%，s 0.052wt%，其余为fe及不可避免的不纯物；在钢包钢水量达到4/5时加完上述合金；出钢完毕后，将钢水吊送至氩站进行精炼处理；c、钢水氩站精炼：将钢水吊至氩站工位接好氮气带，开启氮气采用流量为40～50nl/min的氮气对钢水进行吹氮处理，吹氮时间为4分钟，之后加入钢水覆盖剂，加入量控制为1.0kg/t
钢
，然后将钢水吊至浇铸工位；d、钢水浇铸：在中间包温度为1525～1540℃，拉速为3.1～3.3m/min，结晶器冷却水流量为130～140m3/h，二冷比水量为1.9～2.1l/kg的条件下，采用小方坯铸机将c步骤的钢水浇铸成断面150mm
×
150mm的钢坯；e、钢坯加热：将d步骤钢坯送入均热段炉温为1080～1120℃的蓄热式加热炉中，加热60～70分钟后出钢，后经高压水出鳞，推送至高速线材轧机进行轧制；
f、钢坯控轧控冷：将e步骤钢坯在速度为0.20～0.30m/s的轧制条件下，粗轧6个道次；接着在速度为10.0～15.0m/s的轧制条件下，中轧12个道次；再进行精轧前预水冷控冷，在冷却水量为100m3/h条件下控冷3～4秒；之后在精轧温度为850～870℃，速度为50～85m/s的轧制条件下，精轧5～10个道次；然后后在温度为825～840℃，速度为50～95m/s的条件下吐丝；吐丝后进入斯太尔摩风冷线进行控制冷却；斯太尔摩风冷结束后控制集卷温度为400～450℃，最后将盘卷自然空冷至室温，即获得公称直径8-12mm的 hrb400e盘条抗震钢筋。3.根据权利要求2所述制备方法，其特征在于，所述步骤d中，钢水浇铸成断面钢坯采用的小方坯铸机为r9m直弧形连续矫直5机5流小方坯铸机。4.根据权利要求3所述制备方法，其特征在于，控制铸坯出拉矫机矫直温度≥950℃。5.根据权利要求2所述制备方法，其特征在于，所述步骤d中，二冷比水量是指：连铸机二冷区单位时间内消耗的总水量与单位时间内通过二冷区铸坯质量的比值，以l/kg为单位，它是连铸二次冷却喷水强度的指标。6.根据权利要求2所述制备方法，其特征在于，所述步骤e中，钢坯出钢温度为990～1010℃。7.根据权利要求2所述制备方法，其特征在于，所述步骤f中，斯太尔摩风冷线冷却方式如下：风机开启4～5台，同时开启对应风机上方保温盖，在风量为500km3/h、辊道速度为0.55～0.75m/s条件下完成风冷。

技术总结
本发明公开了一种富氮钒铬微合金化超细晶耐腐蚀HRB400E盘条抗震钢筋及其制备方法，所述钢筋的化学成分为：C 0.21～0.25 wt%、Si 0.28～0.36wt%、Cr 0.300～0.340wt%、Mn 0.85～0.95wt%、V 0.010～0.015wt%、S≤0.045wt%、P≤0.045wt%、N 0.0080～0.0100wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物。该钢筋经过下列工艺步骤制备：钢水冶炼、脱氧合金化、钢水氩站精炼、钢水浇铸、钢坯加热及钢坯控轧控冷工序。本发明方法通过对化学成分设计、转炉冶炼、脱氧合金化工艺、连铸、轧钢加热制度、控轧控冷工艺集成创新，充分发挥了析出强化、细晶强化、组织强化等多种强化作用，具有生产成本低、工艺适用性及控制性强等特点，所生产的钢筋具有工艺力学性能优异稳定、显微组织细小均匀、耐腐蚀性好、塑韧性好、抗震性能优异等优点。抗震性能优异等优点。


技术研发人员：陈伟 张卫强 张瑜 张红斌 刘林刚 王卫东 李艳萍 邹应春 韩益民 曹云 杨冠龙
受保护的技术使用者：武钢集团昆明钢铁股份有限公司
技术研发日：2021.09.29
技术公布日：2022/2/6