本發(fā)明涉及一種鋼筋及其生產(chǎn)方法，特別是涉及一種高韌性MG500錨桿鋼筋及其生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
錨桿支護(hù)可顯著提高圍巖的穩(wěn)定性，是一種結(jié)構(gòu)簡單的主動(dòng)支護(hù)；其具有成本低、支護(hù)效果好、操作簡便、占用施工空間小等優(yōu)點(diǎn)，廣泛用于煤礦巷道、隧道、邊坡和深基坑等重要工程。
錨桿鋼筋用于制作金屬錨桿桿體，是一種橫截面為圓形，表面無縱肋，帶有連續(xù)分布橫肋的特殊用途鋼材。
高韌性MG500錨桿鋼筋是一種高韌性錨桿鋼筋，其性能要求為屈服強(qiáng)度≥500MPa，抗拉強(qiáng)度≥690MPa，沖擊吸收功（20℃）≥100J，斷后伸長率（A5）≥25%。
開發(fā)此品種，難度較大，主要體現(xiàn)在：隨著強(qiáng)度提高，韌性和塑性逐漸降低；需研制一種新的化學(xué)成分配方及軋制工藝方法，最終生產(chǎn)出符合要求的高韌性MG500錨桿鋼筋。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明提供了一種高韌性MG500錨桿鋼筋及其生產(chǎn)方法,其解決技術(shù)問題的技術(shù)方案是：
通過研究各合金元素對鋼筋性能的影響，最優(yōu)配比合金元素組分及重量百分比：C元素是最廉價(jià)的合金元素，能大幅度提高鋼筋強(qiáng)度，但是對延伸率降低較明顯；V元素會(huì)改善低溫沖擊韌性；S、P、O等雜質(zhì)元素對塑性的影響較大；稀土元素性質(zhì)活潑，與鋼中的有害雜質(zhì)氫、氧、氮、硫的化學(xué)親和力很大，易生成氫化物、氧化物、氮化物、硫化物和硫氧化物，能顯著提高延伸率；為保證延伸率、沖擊吸收功達(dá)標(biāo)。
一種高韌性MG500錨桿鋼筋的生產(chǎn)方法，包括轉(zhuǎn)爐冶煉工序、LF精煉工序、連鑄工序和軋制工序，其特征在于，采用TMCP軋制工藝方法；全線采用超重載軋機(jī)來保證TMCP軋制工藝；所述轉(zhuǎn)爐冶煉工序開軋溫度為920～1000℃，入精軋溫度920～960℃，冷床回火溫度920～960℃；所述鋼筋按重量百分比由以下元素組成：C：0.20～0.24%；Mn：1.30～1.50%；Si：0.30～0.60%；V：0.05～0.08%； S≤0.030%；P≤0.030%；O≤40ppm；其余為Fe。
本發(fā)明進(jìn)一步限定的技術(shù)方案是：
前述的高韌性MG500錨桿鋼筋，按重量百分比由以下元素組成：C：0.20%；Mn：1.30%；Si：0.60%；V：0.05%；S：0.015%；P：0.014%；O：30ppm；其余為Fe。
優(yōu)選的，前述的高韌性MG500錨桿鋼筋，按重量百分比由以下元素組成：C：0.24%；Mn：1.40%；Si：0.40%；V：0.07%；S：0.018%；P：0.019%；O：35ppm；其余為Fe。
優(yōu)選的，前述的高韌性MG500錨桿鋼筋，按重量百分比由以下元素組成：C：0.22%；Mn：1.50%；Si：0.30%；V：0.08%；S：0.025%；P：0.024%；O：25ppm；其余為Fe。
本發(fā)明具有以下有益效果：
本發(fā)明的方法生產(chǎn)出的一種高韌性MG500錨桿鋼筋具有優(yōu)異的屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度和延伸率，實(shí)現(xiàn)鋼筋的屈服強(qiáng)度為530-580MPa，抗拉強(qiáng)度為700-740MPa，延伸率為26-29%，沖擊吸收功為100-160J，能滿足MG500熱軋錨桿鋼筋性能要求；通過TMCP軋制工藝，細(xì)化了晶粒，晶粒度達(dá)到10級(jí)以上，為實(shí)現(xiàn)高韌性提高了有力保障。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但本發(fā)明并不限于此；通過認(rèn)真研究各合金元素對鋼筋性能的影響，最優(yōu)配比合金元素組分及重量百分比：C元素是最廉價(jià)的合金元素，能大幅度提高鋼筋強(qiáng)度，但是對延伸率降低較明顯；V元素會(huì)改善低溫沖擊韌性；S、P、O等雜質(zhì)元素對塑性的影響較大；稀土元素性質(zhì)活潑，與鋼中的有害雜質(zhì)氫、氧、氮、硫的化學(xué)親和力很大，易生成氫化物、氧化物、氮化物、硫化物和硫氧化物，能顯著提高延伸率；為保證延伸率、沖擊吸收功達(dá)標(biāo)，本發(fā)明提供的高韌性錨桿鋼筋按重量百分比由以下元素組成：C：0.20～0.24%，Mn：1.30～1.50%，Si：0.30～0.60%，V：0.05～0.08%， S≤0.030%，P≤0.030%，O≤40ppm，其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)。
所述高韌性MG500錨桿鋼筋，屈服強(qiáng)度530～580MPa，抗拉強(qiáng)度700～740MPa，延伸率26～29%，沖擊吸收功100～160J。
本發(fā)明提供的一種高韌性MG500錨桿鋼筋的生產(chǎn)方法的具體技術(shù)方案如下：包括冶煉工序、精煉工序、連鑄工序和軋制工序；采用TMCP軋制工藝方法；全線采用超重載軋機(jī)來保證TMCP軋制工藝；所述轉(zhuǎn)爐冶煉工序開軋溫度為920～1000℃，入精軋溫度920～960℃，冷床回火溫度920～960℃。
下面列舉幾個(gè)實(shí)施例。
實(shí)施例1
一種高韌性MG500錨桿鋼筋的生產(chǎn)方法，包括冶煉工序、精煉工序、連鑄工序和軋制工序，采用TMCP軋制工藝方法 ；全線采用超重載軋機(jī)來保證TMCP軋制工藝；所述轉(zhuǎn)爐冶煉工序開軋溫度為925℃，入精軋溫度955℃，冷床回火溫度945℃。
生產(chǎn)的高韌性MG500錨桿鋼筋按重量百分比由以下元素組成：C:0.20%，Mn：1.30%，Si：0.60%，V：0.05%，S：0.015%，P：0.014%，O：30ppm，其余為Fe。
上述鋼筋的力學(xué)性能參數(shù)為：屈服強(qiáng)度為530MPa，抗拉強(qiáng)度為740MPa，延伸率為27%，沖擊吸收功為140J；
實(shí)施例2
一種高韌性MG500錨桿鋼筋的生產(chǎn)方法，包括冶煉工序、精煉工序、連鑄工序和軋制工序，采用TMCP軋制工藝方法 ；全線采用超重載軋機(jī)來保證TMCP軋制工藝；所述轉(zhuǎn)爐冶煉工序開軋溫度為980℃，入精軋溫度960℃，冷床回火溫度960℃。
生產(chǎn)的高韌性MG500錨桿鋼筋按重量百分比由以下元素組成：C:0.24%，Mn：1.40%，Si：0.40%，V：0.07%，S：0.018%，P：0.019%，O：35ppm，其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)。
鋼筋的力學(xué)性能參數(shù)為：屈服強(qiáng)度為560MPa，抗拉強(qiáng)度為730MPa，延伸率為28%，沖擊吸收功為125J。
實(shí)施例3
一種高韌性MG500錨桿鋼筋的生產(chǎn)方法，包括冶煉工序、精煉工序、連鑄工序和軋制工序，采用TMCP軋制工藝方法 ；全線采用超重載軋機(jī)來保證TMCP軋制工藝；所述轉(zhuǎn)爐冶煉工序開軋溫度為1000℃，入精軋溫度920℃，冷床回火溫度920℃。
生產(chǎn)的高韌性MG500錨桿鋼筋按重量百分比由以下元素組成：C:0.22%，Mn：1.50%，Si：0.30%，V：0.08%，S：0.025%，P：0.024%，O：25ppm，其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)。
鋼筋的力學(xué)性能參數(shù)為：屈服強(qiáng)度為570MPa，抗拉強(qiáng)度為725MPa，延伸率為28%，沖擊吸收功為145J。
通過以上實(shí)施例可以看出，根據(jù)本發(fā)明的方法生產(chǎn)出的高韌性錨桿鋼筋具有優(yōu)異的屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度和延伸率，能滿足MG500熱軋錨桿鋼筋性能要求。
除上述實(shí)施例外，本發(fā)明還可以有其他實(shí)施方式，凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明要求的保護(hù)范圍。