《MG500高强韧锚杆钢筋的开发》由会员分享，可在线阅读，更多相关《MG500高强韧锚杆钢筋的开发（3页珍藏版）》请在装配图网上搜索。
1、MG500 高强韧锚杆钢筋的开发摘要：通过分析合金元素对锚杆钢筋组织性能的影响及YB/T4364-2014锚杆用 热轧带肋钢筋标准，结合我公司钒资源优势，在HRB500E成分体系基础上，成 功开发了 MG500 高强度锚杆钢筋，在保证产品强度指标的同时，具有更高的冲 击韧性，可提高支护强度，尤其提高承受巨大切应力的能力，降低井巷支护密度， 可进一步保障安全，减少钢材消耗。关键字： MG500 锚杆钢筋；冲击韧性；控轧控冷1 技术要求1.1 性能要求弯曲试验：弯芯直径6d，弯曲角度180，钢筋受弯曲部位表面不得产生裂纹。 冲击试验：钢筋的夏比（V型缺口）冲击试验的试验温度和冲击吸收能量。 力学性
2、能及冲击性能要求如表1所示。1.2 外观质量要求表 1 力学性能及冲击性能锚杆钢筋采用左旋、无纵肋外形，横肋侧面与钢筋表面夹角a45，横肋与 钢筋轴向夹角45，具体外形尺寸及允许偏差如表2所示，外形示意图如图1 所示。表 2 锚杆钢筋外形尺寸及允许偏差 mm图1锚杆钢筋外形示意图2 技术难点及控制2.1 技术难点 因为通常随着强度的提高，伸长率降低，因而，强度水平的提高受到塑性需 求的制约，塑性降低还导致缺口敏感性增加，冲击韧性随拉伸强度提高而降低。 因此，设计合理的化学成分和生产工艺才能生产出符合技术要求的钢筋。2.2 化学成分设计根据YB/T4364-2014锚杆用热轧带肋钢筋标准要求，通
3、过以上对钢中各合 金元素对锚杆钢组织性能的分析和我公司 HRB500E 实际生产情况，确定锚杆用钢 筋 MG500 化学成分如表 3 所示。表 3 锚杆用钢筋 MG500 化学成分2.3 生产工艺控制2.3.1 生产工艺流程生产工艺流程为：高炉铁水T转炉冶炼TLF精炼T方坯浇铸T钢坯检验T钢 坯加热T高压水除磷T棒材机组轧制T分段剪切T冷床自然冷却T定尺剪切T检验 T打捆包装T检斤T入库2.3.2 化学成分控制为保证产品力学性能稳定性，应在保证MG500锚杆钢筋化学成分要求情况下, 严格控制C、Si、Mn、V元素含量，减小元素波动，同时降低P、S杂质元素含量。 为此，应做到以下几点要求：（1）
4、转炉终点PW0.020%，且严格挡渣操作，减少转炉出钢下渣量，防止钢 水回磷；（2）出钢过程进行VN微合金化，细化晶粒，提高钢材强度及韧性；(3)出钢过程进行合金化，使其精炼进站主要合金成分达到下限左右控制要求， 减少精炼处理时间，提高精炼效果；(4)精炼过程进行白渣或黄白渣操作，降 低钢水 S 含量。2.3.3 气体及非金属夹杂物控制 在实际生产过程中，为了对钢中气体及夹杂物进行严格控制，钢中气体含量 应控制在O50ppm, N110ppm，各类非金属夹杂物2.0级，应做到以下几点:(1)冶炼过程应进行高拉碳操作，终点CR.06%,降低转炉终点钢水氧化性, 出钢过程加入脱氧剂进行充分脱氧，同
5、时进行钢包吹氩搅拌，在保证成分均匀性 的同时促进钢水脱氧及夹杂物的充分上浮；( 2)精炼过程减少精炼加热时间， 进行白渣或黄白渣操作，降低钢中氧含量，精炼终点进行钙处理并保证软吹氩时 间在8min以上，对钢中AI2O3进行变性处理，并促进钢中夹杂物的充分上浮；( 3)连铸过程进行全程保护浇注，防止钢液二次氧化，拉速在 1.850.05m/min 中包钢水过热度30C，保证铸坯质量；(4)虽然钢中含有V元素，能够与氮结 合形成VN，提高钢筋强度，但钢中氮含量仍然不能过高，以防止钢中存在固溶 态氮危害钢材质量。2.3.4控轧控冷工艺控制 本项目为了在保证 MG500 锚杆钢筋强度基础上提高钢筋的冲
6、击韧性，在轧制 过程中采用控轧控冷工艺，结合我公司棒材设备情况，MG500钢筋开轧温度控制 在10001050C，终轧温度控制在85030C，成品速度为15m/s。3 试制结果对 MG500 锚杆钢筋尺寸、成分、性能及组织进行检验，并进行统计分析。3.1 外形尺寸及质量对 MG500 产品的外形尺寸、表面质量等外观质量进行检验，钢筋外形尺寸符 合技术要求，钢筋表面无缺陷。3.2 化学成分实际MG500锚杆钢筋化学成分如表4所示。O实际控制在2844ppm之间, N实际控制在84102ppm之间。3.3 力学性能表4 MG500化学成分实际力学性能控制情况如表5所示，由表5可知，实际生产过程中力
7、学性能 情况较技术要求显著偏高，综合性能良好。通过弯芯直径6d，弯曲角度180的弯 曲试验，钢筋受弯曲部位无裂纹，钢筋冷弯性能及表面质量良好。表 5 MG500 力学性能3.4非金属夹杂物及金相组织MG500锚杆钢筋实际非金属夹杂物主要为A类和D类夹杂物，实际控制均在 0.51.5 级，符合实际控制要求。内部金相组织均为铁素体+少量珠光体，晶粒度 在9.09.5级，如图2所示。图 2 MG500 内部显微组织通过以上检验分析，MG500锚杆钢筋达到了高强度高韧性锚杆钢筋设计要求。 3.5 用户使用情况 通过对我公司产品使用情况的跟踪，产品检验全部合格，用户使用过程产品延展性好，力学性能稳定，可
8、靠，全部满足用户矿井巷道支护使用要求，用户反应良好。4 结语结合我公司钒资源优势，成功开发了 MG500锚杆用热轧带肋钢筋，该钢筋化 学成分设计合理，工艺流程可行，产品性能及质量稳定，满足用户使用要求。同 时，与现有技术相比较，不仅可达到较高的强度和塑性指标，同时具有很好的冲 击韧性，从而降低了在严酷的变形负荷下锚杆钢因塑性变形而断裂的可能性。参考文献1 王晓燕，孙汝林，王璐.MG500锚杆用热轧带肋钢筋研制与开发J.金属制 品， 2014(4):48-51.2 肖立军，王长生，徐玉强等.高强度高精度锚杆钢筋生产工艺优化J.山东 冶金.作者简介尹凌峰(1973-)，男，工程师，工程硕士， 1996 年毕业于辽宁工程技术大学 金属材料及热处理专业，现在河钢股份有限公司承德分公司工作。
MG500高强韧锚杆钢筋的开发
