宋維兆

（新疆八一鋼鐵股份有限公司）

1 前言

GB/T 1499.2-2018《鋼筋混凝土用鋼第2部分：熱軋帶肋鋼筋》于2018年2月6日經(jīng)國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局、國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會以2018年第2號公告批準(zhǔn)發(fā)布。該標(biāo)準(zhǔn)將于2018年11月1日正式實(shí)施。修訂后的標(biāo)準(zhǔn)整體水平達(dá)到了國際先進(jìn)水平，增加金相組織檢驗要求及其配套檢驗方法，以此作為判定熱軋鋼筋和穿水鋼筋的依據(jù)，從而更嚴(yán)格規(guī)范熱軋帶肋鋼筋產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)。文章介紹了通過工業(yè)試驗，探索不同開軋溫度、不同上冷床溫度以及不同軋制速度對較大規(guī)格HRB400/500E級（以φ20～32mm為例）金相組織和晶粒度的影響。

2 工業(yè)試驗條件

在八鋼一棒生產(chǎn)線進(jìn)行工業(yè)試驗。設(shè)備條件：步進(jìn)梁式加熱爐；18架軋機(jī),采用平-立交替的布置，可單線和切分軋制，所有軋機(jī)均為無牌坊短應(yīng)力線卡盤式軋機(jī)；11～18架之間設(shè)有7個活套器，采用無張力軋制；設(shè)置三臺飛剪;在18機(jī)架后和3#剪之間，設(shè)置了控冷水箱，采用控制冷卻工藝。

采用150×150(mm）方坯；熱軋帶肋鋼筋冶煉采用釩氮合金化；HRB400E/HRB500E成分范圍C≤0.25%，Mn≤1.6%，Si≤0.8%，V按設(shè)計要求執(zhí)行。

3 工業(yè)試驗方案

（1）針對成分相同同爐鋼，軋制Φ20mm規(guī)格HRB400E：加熱爐出鋼溫度條件保持不變，采用控制冷卻工藝,在18機(jī)架后和3#剪之間控制冷卻水量，以此來調(diào)整不同上床溫度、不同終軋速度。對不同上床溫度、不同終軋速度軋材分別取樣檢測金相組織和晶粒度，檢測上床溫度、終軋速度對金相組織和晶粒度的影響。

（2）相同試驗方案，軋制Φ28mmHRB400E，檢測不同上床溫度、不同終軋速度軋材的金相組織和晶粒度。

（3）針對不同爐次鋼的成分，成分符合HRB400E、HRB500E鋼標(biāo)準(zhǔn)要求,采取終軋后不進(jìn)行控制冷卻工藝，試驗不同開軋溫度、不同終軋速度對φ32mm HRB400E、HRB500E金相組織和晶粒度影響。

4 工業(yè)試驗結(jié)果及討論

4.1 Φ20mmHRB400E雙切分軋制工業(yè)試驗

針對同一爐相同成分的方坯,進(jìn)行5組對比試驗,開軋溫度保持不變，即開軋溫度為1050(方坯尾)～1080℃(方坯頭),測試不同軋制速度和上冷床溫度對金相組織和晶粒度的影響。其試驗結(jié)果如表1，金相組織見圖1。

表1 Φ20mmHRB400E工業(yè)試驗

圖1 Φ20mmHRB400E1#～5#金相組織

分析和討論：（1）對于1#和2#樣試驗,控冷水量條件不變,僅調(diào)整終軋速度，由10m/s提到11m/s，上床溫度由980℃升高到1025℃。軋制速度影響上床溫度溫升45℃，晶粒度由8級降為6級，同時組織中鐵素體由塊狀分布為主變?yōu)榫W(wǎng)狀分布為主、出現(xiàn)魏氏組織，其級別為3.0級。

（2）對于2#和3#樣試驗,固定終軋速度11m/s不變，終軋后增強(qiáng)控冷水量，降低上床溫度，由1025℃降為950℃，晶粒度由6級提升為7.5級，且魏氏組織級別由3.0級降為1級。

（3）對于1#和4#樣試驗，固定上床溫度（980℃），調(diào)整終軋速度，由10m/s增加到10.5m/s，晶粒度由8級降為為7.5級，且有少量魏氏組織出現(xiàn)。

（4）對于4#和5#樣試驗，固定終軋速度（10.5 m/s）不變，終軋后再增強(qiáng)控冷水量，將上床溫度由980℃降為950℃，晶粒度由7.5級提升為8.5級，金相組織達(dá)到1#試樣金相結(jié)果。

從試驗結(jié)果看：控冷控制的上床溫度和合適終軋速度是控制金相組織和晶粒度關(guān)鍵。對于Φ20mm規(guī)格雙切分HRB400E,終軋速度由10 m/s提高到10.5 m/s，上床溫度須控制在約950℃，可以保證金相組織和晶粒度正常。

4.2 單線軋制Φ28mmHRB400E工業(yè)試驗

針對同一爐相同成分的方坯，進(jìn)行3組對比試驗，固定開軋溫度不變，即開軋溫度為1050℃(方坯尾)-1080℃(方坯頭)，測試不同軋制速度和上冷床溫度對金相組織和晶粒度的影響。其試驗結(jié)果如表2，金相組織見圖2。

表2 Φ28mmHRB400E工業(yè)試驗

圖2 Φ28mmHRB400金相組織

分析和討論：（1）對于1#和2#樣試驗,通過調(diào)整冷卻水量控制上床溫度在980℃和970℃，上床溫度變化不多，調(diào)整終軋速度,由10m/s提到10.5m/s,晶粒度由8.5級降為8.0級,同時出現(xiàn)魏氏組織，其級別為1.0級。

（2）對于2#和3#樣試驗,固定終軋速度10.5m/s不變，終軋后增強(qiáng)控冷水量，上床溫度由970℃降為950℃，3#樣晶粒度均為8級,無魏氏組織。

從試驗結(jié)果看：對于φ28mm規(guī)格HRB400E，終軋速度由10 m/s提高到10.5 m/s，上床溫度控制在950℃，可保證金相組織和晶粒度正常

4.3 φ32mmHRB400E、HRB500E工業(yè)試驗

針對不同爐次鋼成分，其成分符合HRB400E、HRB 500E鋼要求,分別進(jìn)行19個試樣對比，其試驗結(jié)果見表3，金相組織見圖3。

表3 Φ32mmHRB400E、HRB500E工業(yè)試驗

圖3 Φ32mmHRB400E、HRB500E金相組織

分析和討論：

（1）對比 1#～2#和 3#～7#，軋制大規(guī)格 Φ32mm 的HRB400E和HRB500E，終軋后無控冷。在開軋溫度1050～1070℃，上床溫度1075～1095℃，終軋速度8m/s情況下，大部分組織為鐵素體圍繞大塊珠光體團(tuán)，鐵素體呈網(wǎng)狀分布，且有部分魏氏組織,晶粒度中心與邊部差異大，低的4級，高的8級。這是因為提高溫度幅度過大，晶粒粗大，組織結(jié)構(gòu)網(wǎng)狀明顯〔1〕

（2）對比 3#～7#和 8#～17#,軋制 φ32mm 大規(guī)格HRB500E,在終軋無控冷條件下，通過降低開軋溫度、降低終軋速度可達(dá)到金相組織和晶粒度正常。通過對比試驗發(fā)現(xiàn)：當(dāng)開軋溫度由1050～1070℃降低至1035～1055℃,降低15℃；速度由8 m/s降低至7m/s時，上床溫度由 1075～1095℃降為1030～1045℃，降為 40～50℃。

試驗結(jié)果表明：軋制φ32mm大規(guī)格熱軋帶肋鋼筋，終軋后無控冷，必須降低開軋溫度和控制合適的終軋速度。開軋溫度控制在1035～1055℃,上床溫度控制在1030～1045℃，終軋速度控制在7m/s時，可以保證φ32mm大規(guī)格熱軋帶肋鋼筋金相組織和晶粒度正常。

5 結(jié)論

通過工業(yè)試驗，保證熱軋帶肋鋼筋金相組織和晶粒度的正常，須控制合適開軋溫度、終軋速度和控冷上床溫度。其軋制關(guān)鍵過程控制規(guī)范為：在控冷條件下控制上床溫度950℃±15℃，對于φ20mm和φ28mm熱軋帶肋鋼筋終軋速度控制在10.5m/s；在無控冷條件下，對于大規(guī)格φ32mm熱軋帶肋鋼筋，開軋溫度控制在1035～1055℃,上床溫度保證在1030～1045℃，終軋速度控制在 7m/s。