HRB500E抗震鋼筋工藝優化研究與應用

沈小二+李長江

摘 要： HRB500E抗震鋼筋由于強度高、國標要求嚴格，生產組織困難，目前國內鋼廠均是采用含V、Cr合金成分設計，采用較高的開軋溫度生產，造成生產成本居高不下，銷售價格自然也相對較高。通過對生產工藝及合金成分進行優化，采用控軋控冷工藝技術，通過細晶強化效果提高鋼材的強度，并利用Cr提高強度和強屈比的特性，能夠有效提高強屈比，降低生產成本，提高市場競爭力。

關鍵詞：HRB500E；抗震鋼筋；工藝優化；成分優化；控軋控冷

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.19.052

1 前言

新疆昆玉鋼鐵有限公司棒材車間（簡稱“昆玉棒材”）是一條2013年7月建成投產的棒材生產線，該生產線年設計產量100萬噸，設計最高軋制速度為18m/s，產品規格為Φ12mm～Φ36mm，主要品種為細晶粒螺紋鋼和錨桿鋼等。共有18架平立交替式高剛度短應力線軋機，軋機組成為Φ690×3+Φ580×3+Φ450×6+Φ390×6，其中第14、16、18架軋機為平立可轉換式軋機，采用控軋控冷技術。

自2013年投產以來，昆玉棒材一直致力于對HRB500E產品的生產工藝進行研究，目前國內生產HRB500E產品化學成分中V、Cr含量較高，從成分設計和強化機制來看，采用的是V析出彌散強化，由于碳氮化釩的全固溶溫度為1104.5℃，為了使含釩鋼中的碳氮化釩充分固溶，為析出做好準備，必須采用較高的開軋溫度進行生產，生產成本一直居高不下。昆玉鋼鐵軋鋼廠通過幾年來對HRB500E產品的生產工藝研究，并根據Hall-Patch公式：σS=σ 0+ ，晶粒越細、枝晶間距越小、屈服強度越高的原理，發現可采用控軋控冷工藝手段，通過細晶強化效果提高鋼材的強度，實現合金成分的降低。

2 成分設計及生產工藝方案

2.1 成分設計

昆玉棒材通過對近幾年HRB500E產品的性能進行統計研究，根據產品的性能余量及合金成分強化作用的不同，制定了一套試軋成分。該試軋成分較原有成分相比V降低了0.06%，Cr升高了0.17%，Si升高了0.05%，按照合金價格計算，可降低成本約61元/噸。

2.2 生產工藝方案

采用控軋控冷工藝進行HRB500E產品的生產，控軋控冷溫度設置是關鍵，尤其是采用切分軋制技術生產小規格產品時，還要確保每線的溫差不能高于10℃，因此溫度制度的制定尤為重要。昆玉棒材根據試軋成分的特點，并總結多年來采用控軋控冷工藝生產HRB400E產品的經驗，制定了一套通用的HRB500E控軋控冷工藝方案，具體如下表所示：

3 試軋結果

使用該試軋成分一共試軋了7個品種，分別為HRB500Eφ32、φ28、φ25、φ22、φ20、φ16、φ12，共計3000多噸，全部試軋成功。產品性能統計如下：

4 結論

目前國內還沒有一家使用控軋控冷工藝生產HRB500E產品的生產線，昆玉棒材尚屬首例。采用此成分進行批量生產，既大幅度的降低了合金成本，同時降低了調整難度，具有明顯的合金成本優勢。采用控軋控冷工藝技術，通過細晶強化效果提高鋼材的強度，并利用Cr提高強度和強屈比的特性，能有效提高HRB500E產品的強屈比，確保鋼材性能全部合格。該成分設計，徹底改變了原HRB500E的強化機制和生產工藝，同時為今后成分優化和設計，提供了新的工藝思路和技術支持。

作者簡介：沈小二（1987-），男，安徽人，本科，助理工程師，技術員，從事軋鋼工藝技術工作。endprint