铌微合金化HRB400带肋钢筋的生产实践

总第２３９期２０２１年４月 南　方　金　属ＳＯＵＴＨＥＲＮＭＥＴＡＬＳＳｕｍ．２３９Ａｐｒｉｌ　２０２１　　收稿日期：２０２０－０７－１４；修订日期：２０２０－０８－１５　作者简介：严　明（１９６６－），男，１９９１年毕业于辽宁本溪冶金专科学校炼钢与铁合金专业，工程师。

　文章编号：１００９－９７００（２０２１）０２－００２５－０３Ｎｂ Ｔｉ Ｎ微合金化生产ＨＲＢ４００Ｅ的实践严　明（阳春新钢铁有限责任公司，广东阳春５２９６２９）摘　要：介绍了采用铌钛氮微合金化技术研制开发ＨＲＢ４００Ｅ钢筋的生产工艺和产品性能。

实践证明，采用铌钛氮复合合金替代钒氮合金生产ＨＲＢ４００Ｅ钢筋，不仅其力学性能良好，而且具有低成本优势。

关键词：铌钛氮复合合金；ＨＲＢ４００Ｅ钢筋；力学性能；低成本中图分类号：ＴＧ３３５．６４ 文献标志码：ＢＰｒａｃｔｉｃｅｏｆＰｒｏｄｕｃｉｎｇＳｔｅｅｌＨＲＢ４００ＥｂｙＮｂ Ｔｉ ＮＭｉｃｒｏａｌｌｏｙｉｎｇＹＡＮＭｉｎｇ（ＹａｎｇｃｈｕｎＮｅｗＳｔｅｅｌＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｙａｎｇｃｈｕｎ，Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ，５２９６２９，Ｐ．Ｒ．Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｉｓｐａｐｅｒｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓｔｈｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄｐｒｏｄｕｃｔｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｓｔｅｅｌｂａｒＨＲＢ４００ＥｄｅｖｅｌｏｐｅｄｗｉｔｈＴｉ Ｎｍｉｃｒｏａｌｌｏｙｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．ＩｔｈａｓｂｅｅｎｐｒｏｖｅｄｔｈａｔｔｈｅｂａｒｓｍａｄｅｏｆＮｂＴｉ ＮａｌｌｏｙｉｎｓｔｅａｄｏｆＶ Ｎａｌｌｏｙｈａｖｅｎｏｔｏｎｌｙｇｏｏｄｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｂｕｔａｌｓｏｌｏｗｃｏｓｔａｄｖａｎｔａｇｅｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｎｉｏｂｉｕｍｔｉｔａｎｉｕｍｎｉｔｒｏｇｅｎｃｏｍｐｏｓｉｔｅａｌｌｏｙ；ｂａｒＨＲＢ４００Ｅ；ｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ；ｌｏｗｃｏｓｔ０　前言铌、钒、钛是重要的微合金化元素，在ＨＲＢ４００Ｅ螺纹钢生产过程中，绝大多数钢厂使用的是钒元素，个别钢厂使用铌元素，极少数钢厂使用钛元素。

N b微合金化生产小规格H R B400带肋钢筋的探讨谢国谊毛景平(新疆八一钢铁股份有限公司)摘要：针对转炉冶炼的含铌H R B400钢坯生产小规格热轧带肋钢筋出现无屈服、强度预警现象。

对N b微合金化的强化机理和产生性能不稳定的原因，针对N b微合金化对温度有很大的敏感性的特点，提出生产过程控制方法，稳定了力学性能。

关键词：N b微合金化；温度控制；尺寸控制；冷却速度控制中图分类号：T G335文献标识码：B文章编号：1672--4224(2008)02--0043--031前言目前国内采用微合金化方法生产H R B400钢筋，主要有两种方法，即采用N b微合金化和V微合金化。

随着钒铁的价格持续升高，各钢厂纷纷采用铌生产H R B400钢筋，以降低生产成本。

八钢型材厂从2006年下半年开始用转炉生产的含铌H R B400钢坯替代含钒H R B400钢坯生产小规格热轧带肋钢筋。

生产过程中出现性能不稳定，如无屈服现象、强度预警及不合格等，影响产品质量。

同时在生产过程中采用轧后强制冷却的方式，水的阻力对彩14r am以下小断面热轧带肋钢筋速度产生影响较大，致使速度不能提高，造成产量低，其中∥12r am带肋钢筋日产下降400t。

成材率下降0．5％。

通过对生产实践数据分析，提出了稳定小型机组生产小规格含铌H R B400钢筋性能的控制方法。

2N b微合金化的机理2．1N b微合金化的强化铌铁的熔点范围在1580～1630℃。

它在钢中是一个溶解过程，铌是强碳、氮化物形成元素，在钢中极易形成稳定难溶的N bC、N b(C N)。

在凝固期，先期析出的N bC、N b(C N)微小弥散质点，有利于形成较细小的等轴铸造组织，这种结构赋予细小的原始奥氏体晶粒，并将在加热过程中抑制奥氏体晶粒长大。

在奥氏体区热变形过程中，根据N b(C N)溶解析出规律，通过控制加热温度、开轧、终轧温度等参数，控制N b(C N)的析出时机，利用N b(C N)在奥氏体中的析出，钉扎晶界、亚晶界、位错线等晶体缺陷处，来延迟奥氏体再结晶开始时间和防止二次晶粒长大，达到细化奥氏体晶粒，并进而细化铁素体晶粒，对钢产生强韧化作用。

含铌HRB400热轧带肋钢筋的生产实践摘要：根据当代材料领域的共同认识，要想同时大幅度提高钢铁材料的强度和韧性，最好的方法是细化晶粒，该工艺可大幅度减少合金用量、降低坯料成本，提高钢筋强度、韧性和综合性能。

关键词：HRB400热轧带肋钢筋；问题；改进；拉伸试验1.前言目前，热轧带肋钢筋生产企业广泛采用多切分技术用以提升产量和降低成本。

钢筋的生产对技术控制要求很高，也需要我们有效控制生产工艺，提供产品质量。

2.工艺优化及问题解决2.1屈服强度低，且部分批次拉伸曲线出现屈服平台不明显现象针对试轧过程性能较低、屈服平台不明显的问题。

金相组织中出现了粒状贝氏体，而粒状贝氏体是由于风冷速度过快、终冷温度过低造成的。

因此，要想避免粒状贝氏体产生，就必须提高终冷温度，让钢材在Bs温度以上，完成等温转变，产生屈氏体、索氏体等晶粒较细的组织。

通过现场不断对风冷辊道速度与风机开口度大小的不断调整、试验，试样出现明显屈服平台。

2.2晶粒粗大分析原因认为是轧后晶粒长大的结果，因为冷却速度影响着γ->α的相变过程及相变后铁素体晶粒长大过程。

进行调整工艺，中轧后采用穿水冷却装置，使轧件进入精轧机的温度控制在临界相变点Ar3～Ar3之间，诱发了铁素体相变，使晶粒细化。

精轧后采用穿水冷却装置，精确控制相变温度，阻止晶粒长大，确保转变组织为细晶粒铁素体+珠光体。

经过调整后的试样金相组织显示晶粒较细小。

因此试验结果表明轧后控冷工序是必需的，第一可以抑制晶粒的长大，保持细晶效果；第二可以降低奥氏体向铁素体的相变点，使相变驱动力增大，增加铁素体的形核数量，达到细化晶粒的作用[1]；第三可以保持一部分加工硬化状态，抑制恢复过程，从而提高强度。

试样检验结果表明，在采用一系列控轧控冷措施以后，钢筋晶粒明显细化，力学性能得到明显提高。

2.3金相组织不均匀分析原因认为是轧后控制冷却风量不均匀，通过不断总结调整风冷辊道速度、风机开启情况及佳灵装置参数，合理地控制钢筋在风冷辊道上的圈距大小、受冷却位置及相变转变温度，使得强度提高、组织均匀。

自2005年以来，HRB400钢筋市场需求量不断增加，使HRB400钢筋的生产规模迅速扩大，产量大幅度增加，由于在生产HRB400钢筋中采用V微合金化技术，造成钒铁价格大幅度上升。

因钒铁价格的提高，企业生产HRB400钢筋的成本增加，利润下降。

为降低冶炼的合金成本，济南钢铁集团总公司（简称济钢）采用了铌代钒技术生产。

自应用铌微合金化生产HRB400以来，在连铸生产中连续发生铸坯表面横裂纹和矫直前后漏钢事故，直接影响正常生产。

为稳定HRB400钢筋的生产，根据V、Nb、Ti元素的冶金特性，济钢提出铌钛复合技术在钢筋中应用，经过试验，研制成功铌钛复合HRB400钢筋，并在生产中推广应用。

为保证试验的顺利实施，结合济钢现行生产工艺制度，设计并修改了钢的化学成分，制定了严格的工艺控制要求。

1工艺流程高炉优质铁水（废钢）→LD转炉→炉外处理（底吹氩、喂线）方坯连铸机→质量检验判定（熔炼成分、表面）→热送热装→轧钢加热→连续轧制→自然冷却→定尺剪切→质量检验→打捆包装→检验判定→产品出厂。

2成分设计试验轧制钢种20MnSiNbTi，钢筋牌号HRB400。

微合金化采用铌钛复合技术，熔炼成分Nb含量0.015%～0.040%、Ti含量0.005%～0.025%。

熔炼成分及力学性能按GB1499-1998执行。

3铌钛合金技术要求验钢按HRB400组织冶炼，采用铌铁和钛铁复合微合金化技术，铌铁合金（FeNb）要求Nb64%～67%，钛铁合金（FeTi）要求Ti28%～31%。

4工艺要求（1）终点温度1640～1670℃，终点碳含量大于0.12%。

（2）按钢筋的生产规格，吨钢加入铌铁0.20～0.50kg、钛铁0.20～0.70kg，硅锰铁、高碳锰铁、硅铁按常规生产20MnSi（3）出钢后钢水进行炉外底吹氩处理，吹氩时间大于5min，吹氩后温度1570～1600℃。

配加。

（4）连铸中间包温度1515～1540℃，连铸拉速2.6～3.2m/min。

Nb微合金化生产小规格HRB400带肋钢筋的探讨
谢国谊;毛景平
【期刊名称】《新疆钢铁》
【年(卷),期】2008(000)002
【摘要】针对转炉冶炼的含铌HRB400钢坯生产小规格热轧带肋钢筋出现无屈服、强度预警现象,对Nb微合金化的强化机理和产生性能不稳定的原因,针对Nb微合
金化对温度有很大的敏感性的特点,提出生产过程控制方法,稳定了力学性能.
【总页数】3页(P43-45)
【作者】谢国谊;毛景平
【作者单位】新疆八一钢铁股份有限公司;新疆八一钢铁股份有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TG335
【相关文献】
1.铌微合金化HRB400热轧带肋钢筋在高速线材机上的生产实践与探讨
2.昆钢Nb 微合金化开发HRB400热轧带肋钢筋的实践
3.铌微合金化HRB400热轧带肋钢筋在高速线材机上的生产实践与探讨
4.铌微合金化HRB400热轧带肋钢筋在高速线
材机上的生产实践与探讨5.铌微合金化HRB400E热轧带肋钢筋生产实践
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。