PSB830精轧螺纹钢轧制工艺研究

PSB830精轧螺纹钢轧制工艺研究孙诚韦轶华高凤丁凤摘要本文介绍了精轧螺纹钢生产控制原理,以及在生产中需要注意的各种事项。关键词精轧螺纹钢出钢温度控轧控冷一、简介精轧螺纹钢也称预应力钢筋，该钢筋在任意截面处，均可以用带有内螺纹的连接器或锚具进行连接或锚固，具有锚固简单，粘着力强，张拉锚固安全可靠、施工方便等优点，而且节约钢筋，减少构件面积和重量，广泛应用于大型水利工程、工业和民用建筑中的连续梁和大型框架结构，公路、铁路大中跨桥梁、核电站及地锚等工程。其外形尺寸要求如下：力学性能如下表：二、精轧螺纹钢轧制工艺研究由于PSB830精轧螺纹钢力学要求比较高，特别是在高强度的基础上对断后伸长率和最大力下总伸长率都有明确的要求，所以在成分设计上就需要进行综合考虑。如果C、Mn含量比较高的话，则虽然强度能够保证，但是断后伸长率和最大力下总伸长率则很难达到，如果C、Mn含量比较低，那么想通过控轧控冷实现综合性能满足要求，轧钢厂设备能力（包括轧机、穿水设备）等不能满足要求。所以考虑到以上因素，设计合理的化学成分，并研究制定相应的轧制工艺。目前，我国高强度钢筋生产主要方法有：微合金化、余热处理、低温超细晶粒轧制等。（1）微合金化微合金化即在钢中常规元素的基础上添加少量的微合金元素如V、Nb、Cr和Ti。我国主要以添加V和V—N、Nb为主，虽然能够保证性能满足要求，但是生产成本比较高。（2）余热处理该工艺主要采用轧后余热淬火处理工艺，依靠淬火—回火层的组织和厚度来调节钢筋的强度和韧性，因此对钢筋焊接性能影响比较大。（3）低温轧制低温轧制工艺特点：一是对钢筋化学成分适当调整，增加C、Mn含量，以提高屈强比；二是低温轧制，开轧温度约为950℃；三是全线控温轧制，控制中、精轧温度；四是控制相变，控制轧后冷却速度。由于在标准GB/T20065-2006预应力混凝土用螺纹钢筋中没有对焊接做出要求，根据精轧螺纹钢的使用特点（连接采用套接的方式而非焊接的方式），结合PSB830精轧螺纹钢的力学要求和水钢轧钢厂设备装备情况，决定采用微合金化+控轧控冷复合强化技术。即：（1）开轧温度控制在930～980℃，采用预穿水工艺，轧件进精轧机组温度控制在Ac1附近，利用形变位撮强化和晶界强化技术，全程细化组织，促进钢筋表面、芯部组织均匀化。（2）轧后及时、分级冷却，以抑制奥氏体晶粒长大，同时获得较大的过冷度，降低相变温度，细化晶粒。三、PSB830精轧螺纹钢的实际生产情况根据以上思路并采用适当的生产工艺，PSB830精轧螺纹钢在时效后杆体力学性能和套接检验性能全部满足要求：序号试样直径（d）屈服强度（ReL）抗拉强度（Rm）mmMPaMPa杆体强度1328801070杆体强度2328801070杆体强度3329301120杆体强度4329351110杆体强度5328801060杆体强度6329151090套接检验132830945套接检验2328851070套接检验332755840金相组织检验如下：序号金相组织晶粒度（级）内径穿水层深度（㎜）1P+F，P约占70%9.0～9.51.45～1.602P+F，P约占73%9.01.50～1.803P+F，P约占75%9.51.50～1.904P+F，P约占71%9.5～9.01.45～1.865P+F，P约占75%9.5～9.01.45～1.886P+F，P约占74%9.51.50～1.87四、结论在现有的棒材连轧生产线上，通过采用微合金化+控轧控冷复合强化技术，时效后PSB830精轧螺纹钢的屈服强度在880~935MPa，抗拉强度在1060~1120MPa，断后伸长率在的生产工艺完全能够满足要求。(2)经第一步改造后的生产表明，用普通碳锰钢，少用或完全不用微合金，通过细晶强