Ti微合金化Ⅳ级螺纹钢的开发和研究

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1、武汉科技大学硕士学位论文第1页摘要热轧带肋钢筋是建筑结构中广泛应用的建筑用钢材，在我国约占长材产量的30％。长期以来，我国建筑结构中使用的钢筋基本上是II级螺纹钢HRB335，造成矿石等资源的浪费。而国外早在20世纪70年代就已经普遍采用屈服强度400MPa以上级别钢筋作为建筑结构的主导受力钢筋。随着我国国民经济的不断发展，冶金、建筑等行业与国际接轨步伐加快。我国有关部门多次下文要求推广建筑用III、Ⅳ级高强钢筋。目前，国内钢铁企业生产和使用的主要是20MnSi系列的II级和添加少量微合金元素的III级螺纹钢。而国外钢铁企业主要产品为Ⅳ级螺纹钢。国内多家企业均生产过屈服强度500MPa以上

2、的Ⅳ级螺纹钢。采取的技术线路是添加Nb、V等微合金元素。这种技术路线由于添加了价格昂贵的微合金元素，生产成本较高，Nb、V微合金化生产Ⅳ级螺纹钢筋的利润空间越来越小。同样作为微合金添加元素的Ti的价格比Nb、V要低很多，为此，结合企业实际研发新的低成本、高强度的Ⅳ级螺纹钢就显得十分迫切，具有巨大的经济价值和社会效益。本文对Ti微合金化Ⅳ螺纹钢进行实验室研究，研究了Ti微合金化Ⅳ螺纹钢成分对组织和性能的影响，确定了Ti微合金化Ⅳ螺纹钢的最佳成分，研究了钢中夹杂物属性，确定了Ti微合金化Ⅳ螺纹钢析出强化机理以及Ti微合金化Ⅳ螺纹钢冶炼工艺和轧制工艺，为实际生产提供了理论依据。关键词：高强钢筋；

3、Ti微合金化；夹杂物；析出强化第1I页武汉科技大学硕士学位论文AbstractHotrolledribbedsteelbarsarewidelyusedconstructionsteelsinbuildingstructuresandotherconstructions．TheoutputofrebarinChinaaccountsforabout30％oflongproducts．Foralongtime，rebarusedinbuildingstructuresisbasicallyHRB355inChina,resultinawasteoforeresourceetc．Ontheot

4、herhand，therebarswithyieldstrengthofmorethan400MPahavebeenwidelyusedin70sinthe20thcenturyasamainstructuralsteel．WiththecontinuousdevelopmentofChina'snationaleconomy,metallurgy,constructionandotherindustriesarespeedingupthepacewithinternationalstandards．RelativeauthoritiesinChinahaverepeatedlyreque

5、stedtopromotetheuseofIIIandⅣgradehigh-strengthconstructionrebars．Atpresent，theproductsinironandsteelplantsaremainlyIIgraderebarof20MnSiseriesorIIIgraderebarwithasmallamountofmicroalloyelements，whilethemainproductsofforeignsteelcompaniesareIVgraderebar．DomesticenterpriseshaveproducedgradeⅣrebarwith

6、theyieldstrengthofmorethan500MPa．TheproductionrouteistoaddNb，Vandothermicroalloyelements．TheproductioncostsarerelativelyhighbythistechnicalroutebecauseofhigherpriceofadditionelementNbandV，whichmakestheprofitsofgradeⅣrebarisbecominglessandless．Contrary,thepriceofadditionTiislowerthanthatofNbandV，SO

7、itisimportanttodevelopnewlow·cost，high-strengthgradeIVrebarwithTi—addition．Inthispaper,TimicroalloyedgradeIVrebarwasdevelopedinlaboratory．Theeffectsofcompositionsonmicrostructureandpropertieswerestudiedandtheopti