一种低成本生产高强度钢微合金化技术.ppt

* 攀钢钢研院科研处 * 攀钢钢研院科研处 一种低成本生产高强度钢筋的微合金化技术—钒氮合金复合包芯线应用实践 四川攀研技术有限公司 攀钢集团研究院有限公司 钒钛资源综合利用国家重点实验室 2013年4月20日 交流提纲 一、N在钢中作用 二、钒氮合金复合包芯线工业应用试验 三、结 语 一、N在含钒钢中应用 含钒钢以析出强化为主要强化手段 N优化钒在钢中分布 N强化作用 △YS=10MPa/10ppm[N] V钢：35%V析出 V-N钢：70%V析出 固溶强化:0.1%V=0.3MPa (未析出钒理论上没有发挥作用) △YS / 0.01%V 25 MPa 高N钢 5～10 MPa 低N钢 与低氮相比节省50%钒 钒在高强度钢中应用 强化效果 V钢： YS = YS(20MnSi)+1056×[V] V-N钢：YS = YS(20MnSi)+1994×[V] 抗震钢筋性能要求 抗震钢筋性能要求 钢筋实测抗拉强度与实测屈服强度之比： Rom/Roel≥1.25 钢筋实测屈服强度与规定屈服强度最小值之比: Roel/Rel≤1.30(性能稳定性) 钢筋最大力总伸长率 Agt≥9% 1 2 3 如何有效利用N 块状加入法 氮收得率低且波动大40%-75% 导致钢筋性能波动大 新型解决方案 钒氮合金复合包芯线 如何保证钒氮合金 稳定、高的收得率 如何有效利用N 廉价氮作为有益的合金化元素 如何有效利用N 二、PVN-2钒氮合金包芯线工业应用试验 目 的 HRB400E钢筋强度指标条件下,适当降低钒含量,达到少加钒氮合金节约成本 保证抗震钢筋性能命中率 块加入法生产实践 ReL°/ ReL＞1.30 ：51炉 占8.5% 力学性能 Rm°/ ReL°＜1.25 ：27炉 占4.5% 合计有69炉钢约11.6%炉次不符合要求 原因分析 ReL富余量大 ReL控制精度差 喂线法工业应用试验 80吨转炉 工艺路线 出钢1/3加入预脱氧剂和合金 LF炉加热 LF炉化渣后喂入钒氮合金复合包芯线 LF炉再次加热 成分微调 连铸成150×150mm铸坯 铸坯加热 棒材厂轧制成钢筋 冷床冷却 剪切 包装 成品入库 喂线法-钢筋V成分控制 0.048 0.045～0.050 10 φ32～φ36mm 0.036 0.032～0.049 18 φ25～φ28mm 0.032 0.030～0.038 13 φ18～φ22mm 0.031 0.029～0.037 9 φ12～φ6mm 平均/% V范围/% 生产炉数 冶炼规格 喂线法-力学性能 ≥16 ≥570 430/520 试验要求 ≥1.25 ≤1.30 ≥16 ≥540 ≥400 GB1499.2-2007 1.31 1.18 24.4 616 472 平均 1.28～1.34 1.14～1.24 21.5～27.0 595～635 455～495 范围 φ32（11炉） 1.32 1.15 26.3 603 457 平均 1.27～1.37 1.06～1.21 24.5～29.0 580～630 425～485 范围 φ25（13炉） 1.29 1.16 28.3 596 463 平均 1.22～1.33 1.09～1.23 25.0～32.5 580～615 435～490 范围 φ14（6炉） A/% Rm/MPa Rel/MPa Rm/ Rel Rel/400 力学性能 项目 轧制规格/mm 喂线法-V、N收得率 75.92 97.04 平 均 88.68 93.66 0.0084 0.037 0.0028 0.00564.78 93.95 0.0079 0.041 0.0034 0.00679.18 100.48 0.0078 0.036 0.0033 0.00571.26 93.66 0.0068 0.037 0.0023 0.00582.95 89.20 0.0077 0.037 0.0022 0.00581.16 109.00 0.0059 0.036 0.0018 0.00677.42 96.89 0.0078 0.035 0.0034 0.00575.66 93.30 0.0084 0.034 0.0041 0.00563.34 96.89 0.0072 0.035 0.0036 0.00564.93 103.35 0.0071 0.04 0.003 0.005N V N