專利名稱：：一種在線調(diào)質(zhì)工藝生產(chǎn)高強(qiáng)度精軋螺紋鋼筋的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種高強(qiáng)度精軋螺紋鋼筋在線生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
：精軋螺紋鋼筋是新型預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)用鋼，該材料具有強(qiáng)度高且有可旋接的外型，解決了高強(qiáng)度鋼筋不易焊接接長(zhǎng)的難題，同時(shí)也具有張拉錨固及預(yù)制梁拼接方便等獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，適用于大跨度橋梁、廠房施工和巖體錨固等。目前，精軋螺紋鋼筋的生產(chǎn)主要采用兩種工藝一是，采用熱軋后穿水，通過(guò)自回火方法生產(chǎn)高強(qiáng)度精軋螺紋鋼筋。二是，采用熱軋成精軋螺紋鋼筋外形后的鋼筋下線，而后通過(guò)離線感應(yīng)加熱調(diào)質(zhì)處理方法生產(chǎn)高強(qiáng)度精軋螺紋鋼筋。采用穿水處理方法生產(chǎn)，主要是利用鋼筋熱軋后的余熱進(jìn)行表層淬火，再利用心部高溫的余熱進(jìn)行自回火，使鋼筋表層淬火層回火，此種方法由于利用熱軋鋼筋的余熱淬火回火，成本較低，但該方法由于要通過(guò)心部余熱進(jìn)行自回火，所以淬硬層很薄，通常僅有3-5毫米，無(wú)法生產(chǎn)屈服強(qiáng)度超過(guò)830MPa級(jí)別的產(chǎn)品，同時(shí)，余熱處理精軋螺紋鋼筋由于受終軋溫度、冷卻水量、水壓、生產(chǎn)季節(jié)等因素影響，性能波動(dòng)較大，已不能完全滿足大型工程對(duì)更高強(qiáng)韌性的要求。采用離線感應(yīng)加熱調(diào)質(zhì)處理方法生產(chǎn)的鋼筋，通過(guò)調(diào)質(zhì)處理工藝提高鋼筋的強(qiáng)度和韌性，其具有產(chǎn)品強(qiáng)度高，性能相對(duì)穩(wěn)定的特點(diǎn)。但由于采用離線方式生產(chǎn)，經(jīng)熱軋后的鋼筋，自然空冷，然后經(jīng)過(guò)輸送輥道，送至感應(yīng)加熱器，再進(jìn)行加熱，而后進(jìn)行淬火，因此其生產(chǎn)周期長(zhǎng)，成本大幅提高，而且浪費(fèi)能源。
發(fā)明內(nèi)容為解決熱軋加穿水余熱處理鋼筋的強(qiáng)度低，韌性不穩(wěn)定；離線感應(yīng)調(diào)質(zhì)處理生產(chǎn)的周期長(zhǎng)、高成本等問(wèn)題。本發(fā)明提供一種生產(chǎn)周期短、可以使生產(chǎn)成本大幅降低，鋼筋的強(qiáng)韌性指標(biāo)大幅提高的熱軋后直接淬火，使鋼筋完全淬成馬氏體組織，而后直接在線回火的在線調(diào)質(zhì)的生產(chǎn)方法。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種在線調(diào)質(zhì)工藝生產(chǎn)高強(qiáng)度精軋螺紋鋼筋的方法，包括如下步驟將鋼坯加熱至1150-120(TC，進(jìn)行軋制，軋制成所需要的精軋螺紋鋼筋外形，控制終軋溫度880-1050°C，軋制出口速度20-30米/分鐘，使鋼筋從軋制機(jī)出口處在5秒鐘內(nèi)進(jìn)入冷卻裝置，進(jìn)行淬火處理，以200-40(TC/秒的冷卻速度冷卻，控制出冷卻裝置后的鋼筋表面溫度為5(TC-80。C;將淬火處理后的鋼筋，通過(guò)轉(zhuǎn)移輥道和橫移平臺(tái)輸送至回火線，進(jìn)行回火處理，回火線采用兩條平行布置的傳送輥道，輥軸與鋼筋行進(jìn)方向垂直，在每條傳送輥道中間各安裝兩至三臺(tái)感應(yīng)加熱器，鋼筋交替輸送至兩條回火線輥道上，鋼筋以10-15米/分鐘的速度通過(guò)感應(yīng)加熱器，控制回火溫度為520-68(TC，下料、切割。通常，鋼坯采用按重量百分比C:0.42-0.48%，Si:1.5-1.7%,Mn:0.9-1.1%，Al:0.010-0.05%，P《0.025%，S《0.025%，余量為Fe的鋼作為鋼坯。本發(fā)明中，為了保證鋼筋完全淬透呈馬氏體組織，經(jīng)實(shí)踐確定工藝條件是鋼坯熱軋后，要控制終軋溫度在880-105(TC之間，軋制出口速度在20-30米/分鐘之間(通常，對(duì)于①32mm鋼筋，軋制速度控制在20-25米/分鐘，對(duì)于025mm鋼筋，軋制出口速度控制在25-30米/分鐘)，使從軋制機(jī)出口處出來(lái)的鋼筋在5秒鐘內(nèi)進(jìn)入高速冷卻裝置中，以200-400°C/秒的冷速快速冷卻，出冷卻裝置后鋼筋的表面溫度《80。C，因而保證了熱軋后鋼筋整個(gè)截面完全淬火成馬氏體組織。本發(fā)明的有益效果1、本發(fā)明利用鋼筋熱軋后的余熱進(jìn)行完全淬火，節(jié)省了離線調(diào)質(zhì)處理，所必需的加熱奧氏體化過(guò)程，使生產(chǎn)成本大幅降低。2、由于采用完全淬火加回火的調(diào)質(zhì)生產(chǎn)工藝，使鋼筋的強(qiáng)韌性指標(biāo)大幅提高，并且性能穩(wěn)定，解決了穿水工藝生產(chǎn)鋼筋的強(qiáng)度無(wú)法滿足高級(jí)別產(chǎn)品的要求的不足。3、由于采用熱軋后直接淬火工藝，軋制變形動(dòng)態(tài)再結(jié)晶所產(chǎn)生的細(xì)晶組織在沒(méi)有長(zhǎng)大之前被固定，使成品鋼筋的晶粒細(xì)小，具有高的強(qiáng)韌匹配。4、采用雙線回火，使鋼筋在回火線上的運(yùn)行速度降低，避免了由于高速運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的滑動(dòng)，使鋼筋運(yùn)行速度不穩(wěn)定，并造成回火溫度波動(dòng)，導(dǎo)致鋼筋性能不穩(wěn)定問(wèn)題，同時(shí)可以使每條線上的感應(yīng)加熱器長(zhǎng)度減小，避免了鋼筋對(duì)感應(yīng)加熱器的掛碰損壞設(shè)備。5、輥軸與鋼筋行進(jìn)方向垂直，使鋼筋以平穩(wěn)的直線形式快速前進(jìn)，解決了鋼筋旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的與輥道接觸不良打滑和快速前進(jìn)時(shí)所產(chǎn)生的與感應(yīng)器掛碰問(wèn)題。具體實(shí)施方式實(shí)施例l:采用重量百分比為C:0.45%、Si:1.60%、Mn:1.0%、Al:0.022%、P:0.022%、S:0.010%、余量為Fe的鋼坯。將鋼坯加熱至1150-1200°C，進(jìn)行軋制，軋制成所需要的精軋螺紋鋼筋外形，控制終軋溫度為88(TC，軋制出口速度為30米/分鐘，使鋼筋從軋制機(jī)出口處，在2秒內(nèi)迅速進(jìn)入冷卻裝置，進(jìn)行淬火處理，以200°C/秒的冷卻速度冷卻，控制出冷卻裝置后的鋼筋表面溫度8CTC;將淬火處理后的鋼筋，通過(guò)轉(zhuǎn)移輥道和橫移平臺(tái)輸送至回火線，進(jìn)行回火處理，回火線采用兩條平行布置的傳送輥道，輥軸與鋼筋行進(jìn)方向垂直，在每條傳送輥道中間各安裝兩臺(tái)感應(yīng)加熱器，鋼筋交替輸送至兩條回火線輥道上，鋼筋到達(dá)回火生產(chǎn)線的溫度為30-40°C，鋼筋以15米/分鐘的速度通過(guò)感應(yīng)加熱器，回火溫度控制在670。C。制成①25mm的精軋螺紋鋼筋，經(jīng)回火后的鋼筋，離開(kāi)感應(yīng)加熱器，由撥料機(jī)構(gòu)分別轉(zhuǎn)送至同一下料輥道，由下料輥道將回火后鋼筋傳送至切料平臺(tái)，在切料平臺(tái)上利用切割機(jī)按需要切成的定尺，而后打包成成品鋼筋。產(chǎn)品物理性能如表1所示。實(shí)施例2采用按重量百分比C:0.42%，Si:1.5%，Mn:0.9%，Als:0.010%，P0.021%，S0.011%，余量為Fe的鋼坯。將鋼坯加熱至1150-1200°C，進(jìn)行軋制，軋制成所需要的精軋螺紋鋼筋外形，控制終軋溫度為1045°C，軋制出口速度為26米/分鐘，使鋼筋從軋制機(jī)出口處，快速進(jìn)入冷卻裝置，進(jìn)行淬火處理，以39(TC/s的冷卻速度冷卻，控制出冷卻裝置后的鋼筋表面溫度為54°C;將淬火處理后的鋼筋，通過(guò)轉(zhuǎn)移輥道和橫移平臺(tái)輸送至回火線，進(jìn)行回火處理，回火線采用兩條平行布置的傳送輥道，輥軸與鋼筋行進(jìn)方向垂直，在每條傳送輥道中間各安裝三臺(tái)感應(yīng)加熱器，鋼筋交替輸送至兩條回火線輥道上，以12米/分的速度通過(guò)感應(yīng)加熱器，回火溫度控制在56(TC。制成①25mm的精軋螺紋鋼筋，經(jīng)回火后的鋼筋，離開(kāi)感應(yīng)加熱器，由撥料機(jī)構(gòu)分別轉(zhuǎn)送至同一下料輥道，由下料輥道將回火后鋼筋傳送至切料平臺(tái)，在切料平臺(tái)上利用切割機(jī)按需要切成的定尺，而后打包成成品鋼筋。產(chǎn)品物理性能如表1所示。實(shí)施例3采用按重量百分比C:0.48%，Si:1.7%，Mn:1.1%,Als:0.05%，P0.018%、S0.020%,余量為Fe的鋼坯。將鋼坯加熱至1150-1200°C，迸行軋制，軋制成所需要的精軋螺紋鋼筋外形，控制終軋溫度為96(TC，軋制出口速度為23米/分鐘，使鋼筋從軋制機(jī)串口處，在2秒內(nèi)迅速進(jìn)入冷卻裝置，進(jìn)行淬火處理，以300。C/s的冷卻速度冷卻，控制出冷卻裝置后的鋼筋表面溫度55°C;將淬火處理后的鋼筋，通過(guò)轉(zhuǎn)移輥道和橫移平臺(tái)輸送至回火線，進(jìn)行回火處理，回火線采用兩條平行布置的傳送輥道，輥軸與鋼筋行進(jìn)方向垂直，在每條傳送輥道中間各安裝三臺(tái)感應(yīng)加熱器，鋼筋交替輸送至兩條回火線輥道上，鋼筋到達(dá)回火生產(chǎn)線的溫度為30-40°C，以12米/分鐘的速度通過(guò)感應(yīng)加熱器，回火溫度控制56(TC。制成①32mm的精軋螺紋鋼筋，經(jīng)回火后的鋼筋，離開(kāi)加感應(yīng)熱器，由撥料機(jī)構(gòu)分別轉(zhuǎn)送至同一下料輥道，由下料輥道將回火后鋼筋傳送至切料平臺(tái)，在切料平臺(tái)上利用切割機(jī)按需要切成的定尺，而后打包成成品鋼筋。產(chǎn)品物理性能如表1所示。實(shí)施例4采用按重量百分比C:0.45%,Si:1.6%，Mn:0.95%,Al:0.04%，P0.020%、S0.015%，余量為Fe的鋼坯。將鋼坯加熱至1150-120(TC，進(jìn)行軋制，軋制后，控制終軋溫度為910°C，軋制出口速度21米/分鐘，使鋼筋從軋制機(jī)出口處，快速進(jìn)入冷卻裝置，進(jìn)行淬火處理，以250。C/s的冷卻速度冷卻，控制出冷卻裝置后的鋼筋表面溫度65°C;將淬火處理后的鋼筋，通過(guò)轉(zhuǎn)移輥道和橫移平臺(tái)輸送至回火線，進(jìn)行回火處理，回火線采用兩條平行布置的傳送輥道，輥軸與鋼筋行進(jìn)方向垂直，在每條傳送輥道中間各安裝兩至三臺(tái)感應(yīng)加熱器，鋼筋交替輸送至兩條回火線輥道上，鋼筋以10米/分鐘的速度通過(guò)感應(yīng)加熱器，出感應(yīng)加熱器后，鋼筋的溫度控制在61(TC。制成①32mm的精軋螺紋鋼筋，經(jīng)回火后的鋼筋，離開(kāi)加感應(yīng)熱器，由撥料機(jī)構(gòu)分別轉(zhuǎn)送至同一下料輥道，由下料輥道將回火后鋼筋傳送至切料平臺(tái)，在切料平臺(tái)上利用切割機(jī)按需要切成的定尺，而后打包成成品鋼筋。產(chǎn)品物理性能如表1所示。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>權(quán)利要求1、一種在線調(diào)質(zhì)工藝生產(chǎn)高強(qiáng)度精軋螺紋鋼筋的方法，其特征在于包括如下步驟將鋼坯加熱至1150-1200℃，進(jìn)行軋制，軋制成所需要的精軋螺紋鋼筋外形，控制終軋溫度880-1050℃，軋制出口速度20-30米/分鐘，使鋼筋從軋制機(jī)出口處在5秒鐘內(nèi)進(jìn)入冷卻裝置，進(jìn)行淬火處理，以200-400℃/秒的冷卻速度冷卻，控制出冷卻裝置后的鋼筋表面溫度為50℃-80℃；將淬火處理后的鋼筋，通過(guò)轉(zhuǎn)移輥道和橫移平臺(tái)輸送至回火線，進(jìn)行回火處理，回火線采用兩條平行布置的傳送輥道，輥軸與鋼筋行進(jìn)方向垂直，在每條傳送輥道中間各安裝兩至三臺(tái)感應(yīng)加熱器，鋼筋交替輸送至兩條回火線輥道上，鋼筋以10-15米/分鐘的速度通過(guò)感應(yīng)加熱器，控制回火溫度為520-680℃，下料、切割。全文摘要本發(fā)明涉及一種在線調(diào)質(zhì)工藝生產(chǎn)高強(qiáng)度精軋螺紋鋼筋的方法。采用的技術(shù)方案是將鋼坯加熱至1150-1200℃，軋制成所需要的精軋螺紋鋼筋外形，控制終軋溫度880-1050℃，軋制出口速度20-30米/分鐘，鋼筋從軋制機(jī)出口在5秒內(nèi)進(jìn)入冷卻裝置，進(jìn)行淬火處理，以200-400℃/秒冷卻，出冷卻裝置后的鋼筋表面溫度為50℃-80℃；將淬火處理后的鋼筋，通過(guò)轉(zhuǎn)移輥道和橫移平臺(tái)輸送至回火線，進(jìn)行回火處理，鋼筋以10-15米/分鐘的速度通過(guò)感應(yīng)加熱器，控制回火溫度為520-680℃，下料、切割。本發(fā)明熱軋后直接淬火，使鋼筋完全淬成馬氏體組織，而后直接在線回火，使生產(chǎn)成本大幅降低，鋼筋的強(qiáng)韌性指標(biāo)大幅提高。文檔編號(hào)C21D1/42GK101514390SQ20091001102公開(kāi)日2009年8月26日申請(qǐng)日期2009年4月3日優(yōu)先權(quán)日2009年4月3日發(fā)明者凡丁,郝佩良申請(qǐng)人:營(yíng)口市九隆精制螺紋有限公司