HRB500E抗震钢筋工艺优化研究与应用

沈小二+李长江

摘 要： HRB500E抗震钢筋由于强度高、国标要求严格，生产组织困难，目前国内钢厂均是采用含V、Cr合金成分设计，采用较高的开轧温度生产，造成生产成本居高不下，销售价格自然也相对较高。通过对生产工艺及合金成分进行优化，采用控轧控冷工艺技术，通过细晶强化效果提高钢材的强度，并利用Cr提高强度和强屈比的特性，能够有效提高强屈比，降低生产成本，提高市场竞争力。

关键词：HRB500E；抗震钢筋；工艺优化；成分优化；控轧控冷

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

1 前言

新疆昆玉钢铁有限公司棒材车间（简称“昆玉棒材”）是一条2013年7月建成投产的棒材生产线，该生产线年设计产量100万吨，设计最高轧制速度为18m/s，产品规格为Φ12mm～Φ36mm，主要品种为细晶粒螺纹钢和锚杆钢等。共有18架平立交替式高刚度短应力线轧机，轧机组成为Φ690×3+Φ580×3+Φ450×6+Φ390×6，其中第14、16、18架轧机为平立可转换式轧机，采用控轧控冷技术。

自2013年投产以来，昆玉棒材一直致力于对HRB500E产品的生产工艺进行研究，目前国内生产HRB500E产品化学成分中V、Cr含量较高，从成分设计和强化机制来看，采用的是V析出弥散强化，由于碳氮化钒的全固溶温度为1104.5℃，为了使含钒钢中的碳氮化钒充分固溶，为析出做好准备，必须采用较高的开轧温度进行生产，生产成本一直居高不下。昆玉钢铁轧钢厂通过几年来对HRB500E产品的生产工艺研究，并根据Hall-Patch公式：σS=σ 0+ ，晶粒越细、枝晶间距越小、屈服强度越高的原理，发现可采用控轧控冷工艺手段，通过细晶强化效果提高钢材的强度，实现合金成分的降低。

2 成分设计及生产工艺方案

2.1 成分设计

昆玉棒材通过对近几年HRB500E产品的性能进行统计研究，根据产品的性能余量及合金成分强化作用的不同，制定了一套试轧成分。该试轧成分较原有成分相比V降低了0.06%，Cr升高了0.17%，Si升高了0.05%，按照合金价格计算，可降低成本约61元/吨。

2.2 生产工艺方案

采用控轧控冷工艺进行HRB500E产品的生产，控轧控冷温度设置是关键，尤其是采用切分轧制技术生产小规格产品时，还要确保每线的温差不能高于10℃，因此温度制度的制定尤为重要。昆玉棒材根据试轧成分的特点，并总结多年来采用控轧控冷工艺生产HRB400E产品的经验，制定了一套通用的HRB500E控轧控冷工藝方案，具体如下表所示：

3 试轧结果

使用该试轧成分一共试轧了7个品种，分别为HRB500Eφ32、φ28、φ25、φ22、φ20、φ16、φ12，共计3000多吨，全部试轧成功。产品性能统计如下：

4 结论

目前国内还没有一家使用控轧控冷工艺生产HRB500E产品的生产线，昆玉棒材尚属首例。采用此成分进行批量生产，既大幅度的降低了合金成本，同时降低了调整难度，具有明显的合金成本优势。采用控轧控冷工艺技术，通过细晶强化效果提高钢材的强度，并利用Cr提高强度和强屈比的特性，能有效提高HRB500E产品的强屈比，确保钢材性能全部合格。该成分设计，彻底改变了原HRB500E的强化机制和生产工艺，同时为今后成分优化和设计，提供了新的工艺思路和技术支持。

作者简介：沈小二（1987-），男，安徽人，本科，助理工程师，技术员，从事轧钢工艺技术工作。endprint