李维华
福建三宝钢铁有限公司技术中心 福建 漳州 363000
摘要：本文通过采用Cu-Cr-Ni-M-V合金元素成分设计了耐海水腐蚀螺纹钢HRB500cE小方坯的化学成分，连铸拉速控制、温度制度和冷却制度等工艺手段，成功开发了符合国标的耐海水腐蚀螺纹钢HRB500cE小方坯。结果表明，连铸小方坯表面质量和低倍组织质量均合格，说明制备工艺可以大规模生产。
关键词：HRB500cE；螺纹钢；耐海水；拉速；冷却
HRB500cE耐蚀钢筋，是指具有抗腐蚀功能的钢筋，具有一般钢筋的承受拉应力的功能，同时又具备抗腐蚀的特性，相对腐蚀率低于70%，可有效延长钢筋的使用寿命。钢铁材料在人们生活中广泛应用，使用过程中或多或少会受到不同程度的腐蚀，并造成不必要的直接经济损失，主要原理是混凝土内部的氯离子与钢筋表面的钝化膜发生复杂的电化学反应，导致钢筋混凝土开裂破坏，因此，研究HRB500cE耐海洋腐蚀钢筋是十分有必要的[1-4]。
人们为了延缓和减少钢筋腐蚀现象，开展了很多研究工作，比如镀锌钢筋、不锈钢筋以及涂层类钢筋，但以上三种主流钢筋有两种明显的缺点导致社会使用量收到限制：使用成本高和施工不方便。公司结合内部设备和技术情况，决定开发耐海水腐蚀低合金钢HRB500cE螺纹钢筋，不需要镀层、涂层，主要成分含有Cu、Cr、Ni、M和V等合金元素，本文主要研究电炉冶炼和小方坯连铸工艺[5-8]。
1 化学成分控制
结合螺纹钢HRB500cE相关元素在钢筋中所发挥的作用及国标GB/T 33953-2017规定的化学范围要求，设计了钢筋混凝土用耐海水腐蚀螺纹钢HRB500cE小方坯相关元素含量控制标准，如表1所示。
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2 冶炼-连铸工艺过程控制
本文耐海水腐蚀螺纹钢HRB500cE小方坯冶炼-连铸生产整个工艺流程为：90t超高功率电炉冶炼→LF精炼→软吹氩→上连铸，具体控制过程如下。
3 连铸机主要工艺技术参数
海水腐蚀螺纹钢HRB500cE方坯连铸机主要工艺技术参数如表2所示，另外，连铸生产具体控制过程如下。
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3.1拉速控制
连铸二冷配水与铸坯质量密切相关,而拉坯速度是影响二冷配水的一个主要因素,因此在基于拉速前馈的连铸二冷控制系统中,铸机拉速的优化控制对于提高铸坯质量具有重要的意义，具体控制范围如表3所示。
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3.2 温度控制
要想使连铸生产稳定高效地进行,并且保证铸坯质量,首先要准备好成分,温度,脱氧程度及纯净度都合格的钢水另外.炼钢工序和连铸工序要紧密配合,温度控制是关键环节，连铸温度控制主要包括氩后温度控制、大包开浇温度控制和中间包温度控制，如表4所示。
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3.3冷却控制
除了连铸三大制度中拉速控制、温度控制之外，冷却控制也是重中之重。为了提高钢坯的质量，对连铸机用水水质的要求越来越高，水的冷却效果好坏直接影响到钢坯的质量和结晶器的使用寿命，具体控制范围如表5所示。
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3 连铸方坯质量检验
3.1 外形尺寸及表面质量
连铸方坯外形尺寸评定标准和本文试验方坯质量情况如表5所示，由表5可以看出，本文试验方坯外形边长、对角线之差、定尺长度、切斜长度和鼓肚情况均合格。另外，通过表面质量检查，未发现裂纹、翻皮、结疤、夹杂、擦伤、气孔、皱纹等缺陷，可见表面质量是合格的。
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3.2 低倍组织检验
试验样小方坯低倍组织如图1所示，可以看出低倍质量合格。
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图1 低倍组织检验
Fig. 1 macro-structure test
4 结论
通过采用Cu-Cr-Ni-M-V合金元素成分设计，同时控制好连铸拉速控制、温度制度和冷却制度等工艺手段，成功开发了符合国标的耐海水腐蚀螺纹钢HRB500cE小方坯，并且连铸小方坯表面质量和低倍组织质量均合格，说明制备工艺可以大规模生产。
参考文献
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