[0001] 本发明属于螺纹钢筋生产技术领域， 特别涉及一种 400MPa级细晶粒螺纹钢筋 及其制造方法。

背景技术

[0002] 随着我国工业化和城镇化的快速发展， 基础设施建设和建筑等领域对高质量建 筑用钢材的需求显著增加。 为了进一步提高建筑钢材的质量、 促进节能减排、 淘汰落后产能， 满足建筑、 交通、 工程等领域的需求， 我国在 2018年 11月 1日起 开始实施新的热轧带肋钢筋国家标准 GB/T 1499.2-2018。 新标准对钢筋生产工艺 、 金相组织和强度级别提出了新要求。 目前， 提高钢筋强度主要通过增加合金 元素含量的方式来实现， 这造成钢筋生产成本的增加以及合金资源的过 度消耗 ， 不利于经济和社会的可持续发展。 在这一背景下， 急需开发出新产品新技术 ， 在提高钢筋质量的同时， 实现减合金、 低成本、 绿色化制造。

[0003] 专利 CN103469064A公开了一种 HRB400E高强抗震钢筋及其制备方法， 对不同 直径的钢筋采取不同的 V元素添加量， 并采用分档轧制， 从而降低成本， 提高强 度。 但是， 所述的钢筋需要添加 0.030~0.045%含量的 V， 提高了 V微合金化成本 ， 造成了钒资源的消耗。

[0004] 专利 CN105779866A公开了一种 HRB400钢筋及其生产方法， 在 C-Si-Mn的成分 基础上添加 Cr合金元素， 取代了 V合金元素， 并在生产过程中进行精炼工艺和轧 制工艺的严格控制， 从而提高钢筋的强度。 Cr元素的添加增加了合金成本， 并 且采用较低的轧制温度增加了轧机负荷， 给生产带来困难。

[0005] 专利 CN102400044A公开了一种铌钛复合微合金化热轧带 肋钢筋及其生产方法 ， 采用 Nb-Ti复合微合金化工艺来降低微合金加入量， 达到 HRB400强度级别。 由于 Nb是一种贵重合金资源， 并且需要大量进口， 因此在钢筋中的大量应用不 利于贵重资源的节约。

[0006] 专利 CN103924037A公开了一种 HRB400热轧钢筋生产工艺， 釆用“TiN微合金化 处理 +控轧控冷”工艺路线， 利用 Ti微合金化的析出强化作用提高钢筋强度。 钢 水在精炼站喂氮化钛线工艺不能对 Ti、 N、 0元素的合理配比有效控制并且增加 了原料成本， 采用控轧控冷工艺提高强度， 不利于轧制生产效率的提高。

[0007] 专利 CN102703811A公开了一种钛微合金化 400MPa级高强度钢筋及其生产方法 ， 在出钢过程中且脱氧后或在精炼过程中进行 Ti的合金化， 并采用低的轧制温度 ， 利用 Ti的碳氮化物析出强化作用提高钢筋强度。 为了提高 Ti的收得率， 在 Ti合 金化之前进行脱氧操作或加入钛硅铁合金来减 少 Ti与氧的结合， 因此氧化钛的有 益作用不能得到利用。

[0008] 专利 CN107447164A公开了一种抗震钢筋及其生产工艺， 通过加入 Ti及控制轧 制工艺， 减少了 V的加入量， 提高钢筋强度。 控制轧制工艺采用较低的轧制温度 不利于生产效率的提高， 而且 Ti与 V的复合添加不利于成本的降低。

[0009] 从上述现有技术来看， 为降低合金成本， 钢筋的生产技术从单一的 V微合金化 向复合微合金化或较廉价元素微合金化转变。 其中， Ti微合金化成本显著低于其 它微合金元素， 受到钢筋生产领域的极大关注。 但是， 5见有含 Ti钢筋的生产技术 方案对钢筋的冶炼和轧制工艺具有较高的限制 ， 不能充分发挥 Ti的有益作用， 影 响了技术推广应用。

发明概述

技术问题

问题的解决方案

技术解决方案

[0010] 针对现有技术的不足， 本发明提供一种 400MPa级细晶粒螺纹钢筋及其制造方 法， 该方法对钢筋成分和夹杂物进行优化设计， 通过冶炼技术和轧制工艺的改 进， 利用夹杂物诱导细晶强化机制， 提高钢筋强度， 减少贵重合金元素添加， 实现螺纹钢筋低成本高质量生产。 解决了目前钢筋生产中添加大量贵重合金元 素或采用控制轧制生产难度大等问题， 在降低合金成本、 简化轧制工艺的条件 下实现钢筋晶粒尺寸的细化和强度的提高。

[0011] 本发明采取如下技术方案：

[0012] 本发明的一种 400MPa级细晶粒螺纹钢筋， 其包括的化学成分及各个成分的质 量分数为： C: 0.20-0.25% , Si： 03-0.8% , Mn： 1.2-1.6% , P： 0.01-0.04% , S : 0.01-0.04% , Ti： 0.004-0.02% , Cr： 0.001-0.08% , V： 0.0001-0.008% , Nb： 0.0001-0.008% , Al： 0.0001-0.008% , O： 0.003-0.01% , N： 0.003-0.01% , 余量 为 Fe和不可避免的杂质；

[0013] 其中， 所述的 400MPa级细晶粒螺纹钢筋包括的化学成分中， Si、 Ti、 A1、 0、

N的质量分数满足关系式： 0.002+0.0038x[Si] ⁰⁷⁵ <[Ti]<2x[O]+3.4x[N]-1.78x[Al]

; 并且 Ti、 Al、 0的质量分数还满足关系式： [Al] < min{0.139x[Ti] ⁰⁷⁵ ， 1.125x[0] }，

[0014] 其中， 式中 [ ]表示相应元素的质量分数， 单位为％;

[0015] 所述的 400MPa级细晶粒螺纹钢筋， 包括锰硅酸盐夹杂物、 氧化钛硫化锰复相 夹杂物、 硫化锰夹杂物和其它不可避免的夹杂物， 各个夹杂物弥散分布在 400MP a级细晶粒螺纹钢筋中；

[0016] 其中， 当量直径为 0.1~2pm、 长宽比为 1~3的氧化钛硫化锰复相夹杂物的数量为

1000~3000个 /mm ² ;

[0017] 氧化钛硫化锰复相夹杂物颗粒的平均间距为 5~5(Vm;

[0018] 锰硅酸盐夹杂物的数量占全部夹杂物数量的 0.1~20%， 氧化钛硫化锰复相夹杂 物数量占全部夹杂物数量为 10~70%， 余量为硫化锰夹杂物和不可避免的夹杂物

[0019] 所述的氧化钛硫化锰复相夹杂物， 包括不含氮化钛的氧化钛硫化锰夹杂物和氧 化钛硫化锰氮化钛夹杂物， 按数量百分比， 氧化钛硫化锰氮化钛夹杂物为 10~80 % , 余量为不含氮化钛的氧化钛硫化锰夹杂物； 其中， 氧化钛硫化锰氮化钛夹杂 物为氧化钛硫化锰夹杂物上析出氮化钛得到的 。

[0020] 所述的 400MPa级细晶粒螺纹钢筋， 还包括的化学成分及各个成分的质量分数 为： Ca: 0.001-0.005% _^ Mg： 0.001-0.005% _^ RE： 0.001-0.01% _^ Zr： 0.001-0.0 1%中的一种或几种。

[0021] 所述的 400MPa级细晶粒螺纹钢筋， 还包括氧化钛硫化锰为基相的多相夹杂物

， 所述的氧化钛硫化锰为基相的多相夹杂物， 根据加入的化学成分形成其氧化 物或硫化物， 在氧化钛硫化锰基相上析出得到的。 [0022] 所述的 400MPa级细晶粒螺纹钢筋， 其横截面为圆形， 带有横肋和纵肋， 公称 直径为 6~20mm。

[0023] 所述的 400MPa级细晶粒螺纹钢筋， 其显微组织为铁素体珠光体组织， 晶粒度 2

10级。

[0024] 所述的 400MPa级细晶粒螺纹钢筋屈服强度为 400~520MPa， 抗拉强度为 550~70 OMPa, 断后伸长率为 18~35%， 最大力总延伸率为 9~18%， 强屈比为 1.25~1.45。

[0025] 本发明的一种 400MPa级细晶粒螺纹钢筋的制造方法， 包括以下步骤：

[0026] 步骤 1 : 钢水冶炼

[0027] 将铁水和 /或废钢料熔炼成钢水； 当满足条件： 温度为 1620~1680°C， 碳的质量 分数为 0.06~0.18%， 氧的质量分数为 0.02~0.07%， 磷的质量分数为 0.01~0.04%、 硫的质量分数为 0.01~0.04%时， 出钢， 得到钢水；

[0028] 当出钢量为 1/3~3/4过程中， 加入硅和锰， 得到含硅、 锰的钢水；

[0029] 步骤 2: 夹杂物控制

[0030] 根据 400MPa级细晶粒螺纹钢筋中夹杂物生成条件， 调整含硅、 锰的钢水温度 至 1550~1650°C、 溶解氧的质量分数为 0.001~0.01%、 全氧的质量分数为 0.005~0.0 5%后， 向含桂、 锰的钢水中， 加入钛， 同时吹气搅拌， 调整含硅、 锰的钢水中 ， 钛的质量分数至 0.004~0.02%、 溶解氧的质量分数 0.0001~0.003%、 全氧的质量 分数 0.003~0.01%， 同时， 根据制备的 400MPa级细晶粒螺纹钢筋的成分， 调整钢 水中化学成分含量， 得到含有一次夹杂物的钢水；

[0031] 步骤 3: 连铸

[0032] 将含有一次夹杂物的钢水连铸， 得到满足 400MPa级细晶粒螺纹钢筋成分的连 铸坯；

[0033] 步骤 4: 连铸坯加热

[0034] 对连铸坯进行加热， 加热温度为 1150~1260°C， 加热时间 20~200min， 得到加热 后的连铸坯；

[0035] 步骤 5: 轧制冷却

[0036] 对加热后的连铸坯进行连续轧制， 开轧温度 1100~1250°C， 终轧温度 950~1150 °C, 得到轧制后的螺纹钢筋； [0037] 轧制后的螺纹钢筋在空气中自然冷却， 得到 400MPa级细晶粒螺纹钢筋。

[0038] 所述的步骤 1中， 所述的铁水和 /或废钢料中， 含有铬的质量分数＜0.08%， 钒 的质量分数＜ 0.008% , 铌的质量分数＜ 0.008%。

[0039] 所述的步骤 1中， 所述的铁水为铁矿石经高炉冶炼得到的。

[0040] 所述的步骤 2中， 生成的夹杂物中， 锰硅酸盐夹杂物数量占全部夹杂物数量的 0.

1-20%；

[0041] 氧化钛硫化锰复相夹杂物数量占全部夹杂物数 量 10~70% _;

[0042] 所述的氧化钛硫化锰复相夹杂物中， 当量直径为 0.1~2pm、 长宽比为 1~3的氧化 钛硫化锰复相夹杂物的数量为 1000~3000个 /mm ² ;

[0043] 氧化钛硫化锰复相夹杂物颗粒的平均间距为 5~5(Vm。

[0044] 所述的步骤 2中， 向钢水中， 加入钛， 间隔时间＜10min， 根据 400MPa级细晶粒 螺纹钢筋的成分和成分质量分数， 加入钙、 镁、 稀土、 锆元素中的一种或几种

[0045] 所述的步骤 2中， 加入钛、 钙、 镁、 稀土、 锆元素的方式为： 以纯金属、 合金 块或喂包芯线中的一种方式加入， 加入的元素形成其氧化物或硫化物， 以氧化 钛硫化锰为基相形成氧化钛硫化锰为基相的多 相夹杂物。

[0046] 所述的 400MPa级细晶粒螺纹钢筋的制造方法中， 在钢水冶炼和连铸之间对钢 水进行精炼， 精炼方法为 LF、 RH或 VD精炼中的一种， 精炼时间为 10~40min。

[0047] 所述的步骤 4中， 对连铸坯进行加热采用热送热装或冷坯再加热 。

[0048] 所述的步骤 5中， 轧制后的螺纹钢筋的公称直径为 6~20mm。

[0049] 所述的步骤 5中， 轧制后的螺纹钢筋在空气中自然冷却之前， 先采用风冷、 水 冷或气雾加速冷却至 800~1000°C。

[0050] 本发明的一种 400MPa级细晶粒螺纹钢筋及其制造方法， 其技术方案的设计思 想为：

[0051] 螺纹钢筋的生产具有以下特点： 由于钢筋对钢质洁净度要求较低， 因此钢水不 需要深度脱氧脱硫处理， 造成大量氧化物硫化物保留在钢中， 成为对钢材性能 不利的夹杂物， 其夹杂物数量显著高于其它钢材； 钢筋从连铸坯到成品变形量 大， 轧制速度快， 导致其轧制变形在很高的温度下完成， 较难实现低温控制轧 制， 难以通过奥氏体低温再结晶区变形或未再结晶 区变形实现组织细化； 另外 ， 钢筋的冷却方式简单， 而且对钢筋显微组织有严格限制， 因此相变强化机制 难以发挥作用， 通常通过添加合金元素达到析出强化的目的。 本发明针对钢筋 中夹杂物多、 轧制温度高等特点， 通过原理和技术的创新， 将不利因素转化为 有利条件， 使夹杂物在高温轧制条件下起到晶粒细化的作 用， 发挥细晶强化效 果， 从而减少贵重合金元素添加， 并避免低温下控制轧制， 降低了生产成本和 难度。

[0052] 为了实现这一目标， 本发明对钢筋的化学成分和夹杂物进行了优化 设计： 一方 面， 提高较廉价的 C、 Si、 Mn固溶强化元素含量， 降低较贵重的 Cr、 Nb、 V元素 含量； 另一方面， 对夹杂物形成元素 Si、 Ti、 A1、 0、 S、 N的含量进行合理设计 ， 以生成所预期的夹杂物； 特别对钢中夹杂物类型及分布进行控制， 以发挥晶 粒细化的有益作用。 本发明通过研究发现， 当量直径在 0.1~2pm、 长宽比为 1~3 的氧化钛硫化锰氮化钛复相夹杂物能够促进晶 内铁素体相变形核， 在粗化的奥 氏体晶粒条件下促进细晶粒铁素体组织转变， 在达到本发明方案中所规定的元 素含量及夹杂物分布条件时， 就能在钢筋轧制中起到明显的细晶强化效果。 这 需要在钢筋的生产过程中进行特殊的控制， 在常规的钢筋生产工艺中， 氧、 硫 通常作为杂质元素而去除掉， 而本发明中对整个冶炼连铸过程的氧含量进行 有 目的的控制， 并且在适当的时机添加氧化物形成元素， 生成大量有益氧化物保 留在钢中， 进一步和硫化物与氮化物结合形成复相夹杂物 。 在高温轧制的条件 下， 通过特殊的夹杂物促进奥氏体晶粒内部的相变 形核达到晶粒细化的效果。

[0053] 本发明所述的化学成分和夹杂物含量以及冶炼 轧制方法优选地适用于公称直径 6~20mm规格的钢筋， 虽然根据本发明的设计思想可将实施范围进一 步扩大， 但 若化学成分和夹杂物含量或者钢筋的直径规格 超出所述范围时， 容易对钢筋质 量带来不利影响。 对于公称直径 S20mm的钢筋， 化学成分和夹杂物含量过高时 容易在钢筋表面或内部产生质量缺陷； 对于公称直径 222mm的钢筋， 化学成分 和夹杂物含量过低时容易导致钢筋力学性能无 法满足要求。 因此， 本发明通过 化学成分及冶炼工艺的特殊控制可获得有利的 夹杂物分布， 能优先地提高 6~20m m规格钢筋的质量和性能。 发明的有益效果

有益效果

[0054] 本发明的一种 400MPa级细晶粒螺纹钢筋及其制造方法， 其优点及有益效果是

[0055] 1、 本发明充分利用了钢筋中夹杂物多的这一特点 ， 通过成分和工艺控制将无 用的夹杂物转变成有益的形核粒子， 使通常情况下被认为杂质元素的氧、 硫、 氮成为有利于钢材性能提高的有益元素；

[0056] 2、 5见有的技术中， 通过细化晶粒尺寸提高钢筋强度的方式， 目前采用的方法 为加入其它元素， 或者对轧制工艺的改进进行晶粒细化。 本发明通过利用钢筋 中夹杂物进行晶粒细化， 通过细晶强化方式来提高钢筋强度， 比通常采用的析 出强化等其它强化方式更能提高钢材的综合性 能；

[0057] 3、 本发明不采用低温控制轧制， 而且优先推荐采用高温轧制， 简化了钢筋轧 制工艺， 降低了生产操作难度， 可提高生产效率；

[0058] 4、 本发明采用具有丰富储量的价格较低廉的合金 元素， 降低了生产成本， 减 少了贵重合金资源的消耗， 有利于可持续发展。

对附图的简要说明

附图说明

[0059] 图 1为本发明实施例 1中 400MPa级细晶粒螺纹钢筋的光学显微组织图。

[0060] 图 2为本发明实施例 1中 400MPa级细晶粒螺纹钢筋的夹杂物分布扫描电镜 组织 图。

[0061] 图 3为本发明实施例 1中 400MPa级细晶粒螺纹钢筋的氧化钛硫化锰氮化钛 复相 夹杂物能谱。

发明实施例

本发明的实施方式

[0062] 下面通过实施例详细介绍本发明方案的具体实 施方式， 但本发明的保护范围不 局限于实施例。

[0063] 实施例 1 [0064] 一种 400MPa级细晶粒螺纹钢筋的化学成分及各个成分 的质量分数、 各个元素 满足的关系式见表 1。 其夹杂物数量见表 2。

[0065] 一种 400MPa级细晶粒螺纹钢筋的制造方法， 包括以下步骤：

[0066] (1)将铁水在转炉中熔炼成钢水， 出钢温度为 1650°C、 碳质量分数为 0.12%、 氧 质量分数为 0.045%、 磷的质量分数为 0.021%、 硫的质量分数为 0.025%， 出钢量 为 1/3~3/4过程中加入硅、 锰， 得到含硅、 锰的钢水；

[0067] (2)根据 400MPa级细晶粒螺纹钢筋中夹杂物生成条件， 当含硅、 锰的钢水温度 达到 1620°C、 溶解氧质量分数为 0.005%、 全氧质量分数为 0.015%时， 加入钛铁 合金块， 同时吹气搅拌； 进一步调整含硅、 锰的钢水中， 钛质量分数至 0.014%

、 溶解氧质量分数为 0.001%、 全氧质量分数为 0.005%， 同时， 根据制备的 400M Pa级细晶粒螺纹钢筋的成分， 调整成分， 得到含有一次夹杂物钢水；

[0068] (3)将含有一次夹杂物的满足要求的钢水连铸得 到连铸坯；

[0069] (4)连铸坯加热到 1250°C， 加热时间 30min， 得到加热后的连铸坯；

[0070] (5)将加热后的连铸坯进行连续轧制， 开轧温度 1200°C， 终轧温度 1120°C， 钢 筋直径 18mm， 将轧制后的螺纹钢筋在空气中冷却， 得到实施例 1的 400MPa级细 晶粒螺纹钢筋；

[0071] 本实施例实得到的 400MPa级细晶粒螺纹钢筋的光学显微组织图见图 1， 夹杂物 分布扫描电镜组织图见图 2, 400MPa级细晶粒螺纹钢筋的氧化钛硫化锰氮化钛 复 相夹杂物能谱见图 3 , 图中表明， 钢筋中的夹杂物弥散分布于基体中， 典型的夹 杂物类型为含有氧化钛硫化锰碳化钛的复相夹 杂物， 能够有效促进铁素体相变 形核， 在不增加贵重合金元素的条件下获得细晶粒的 铁素体珠光体组织， 提高 了钢筋强度。

[0072] 实施例 2

[0073] 一种 400MPa级细晶粒螺纹钢筋的化学成分及各个成分 的质量分数、 各个元素 满足的关系式见表 1。 其夹杂物数量见表 2。

[0074] 一种 400MPa级细晶粒螺纹钢筋的制造方法， 包括以下步骤：

[0075] (1)

将铁水和废钢在转炉中熔炼成钢水， 出钢温度为 1680°C、 碳质量分数为 0.06%、 氧质量分数为 0.07%、 磷的质量分数为 0.01%、 硫质量分数为 0.02%， 出钢 1/3~3/4 过程中加入硅、 锰， 得到含硅、 锰的钢水；

[0076] (2)根据 400MPa级细晶粒螺纹钢筋中夹杂物生成条件， 当含桂、 锰的钢水温度 达到 1645°C、 溶解氧质量分数为 0.003%、 全氧质量分数为 0.02%时， 加入钛铁包 芯线， 同时吹气搅拌； 进一步调整含硅、 锰的钢水钛质量分数至 0.02%、 溶解氧 质量分数为 0.002%、 全氧质量分数为 0.008%， 同时， 根据制备的 400MPa级细晶 粒螺纹钢筋的成分， 调整成分， 得到成分和夹杂物满足要求的钢水；

[0077] (3)将成分和夹杂物满足要求的钢水连铸得到连 铸坯；

[0078] (4)连铸坯加热到 1180°C， 加热时间 150min， 得到加热后的连铸坯；

[0079] (5)将加热后的连铸坯进行连续轧制， 开轧温度 1120°C， 终轧温度 1030°C， 钢 筋直径 12mm， 将轧制后的螺纹钢筋在空气中冷却， 得到实施例 2的 400MPa级细 晶粒螺纹钢筋。

[0080] 实施例 3

[0081] 一种 400MPa级细晶粒螺纹钢筋的化学成分及各个成分 的质量分数、 各个元素 满足的关系式见表 1。 其夹杂物数量见表 2。

[0082] 一种 400MPa级细晶粒螺纹钢筋的制造方法， 包括以下步骤：

[0083] (1)

将铁水和废钢在电炉中熔炼成钢水， 出钢温度为 1634°C、 碳质量分数为 0.14%、 氧质量分数为 0.045%、 磷的质量分数为 0.033%、 硫质量分数为 0.015%， 出钢 1/3 ~3/4过程中加入硅、 锰， 得到含硅、 锰的钢水；

[0084] (2)根据 400MPa级细晶粒螺纹钢筋中夹杂物生成条件， 当含桂、 锰的钢水温度 达到 1610°C、 溶解氧质量分数为 0.002%、 全氧质量分数为 0.009%时， 加入钛铁 合金块和钙线， 同时吹气搅拌； 进一步调整含硅、 锰的钢水钛质量分数至 0.007 %、 钙质量分数为 0.002%、 溶解氧质量分数为 0.001%、 全氧质量分数为 0.003%

， 同时， 根据制备的 400MPa级细晶粒螺纹钢筋的成分， 调整成分， 得到成分和 夹杂物满足要求的钢水；

[0085] (3)将成分和夹杂物满足要求的钢水连铸得到连 铸坯；

[0086] (4)连铸坯加热到 1160°C， 加热时间 50min， 得到加热后的连铸坯； [0087] (5)将加热后的连铸坯进行连续轧制， 开轧温度 1150°C， 终轧温度 1000°C， 钢 筋直径 20mm， 将轧制后的螺纹钢筋在空气中冷却， 得到实施例 3的 400MPa级细 晶粒螺纹钢筋。

[0088] 实施例 4

[0089] 一种 400MPa级细晶粒螺纹钢筋的化学成分及各个成分 的质量分数、 各个元素 满足的关系式见表 1。 其夹杂物数量见表 2。

[0090] 一种 400MPa级细晶粒螺纹钢筋的制造方法， 包括以下步骤：

[0091] (1)将铁水在转炉中熔炼成钢水， 出钢温度 1667°C、 碳质量分数为 0.09%、 氧质 量分数为 0.05%、 磷的质量分数为 0.027%、 硫质量分数为 0.037%， 出钢 1/3~3/4过 程中加入硅、 锰， 得到含硅、 锰的钢水；

[0092] (2)根据 400MPa级细晶粒螺纹钢筋中夹杂物生成条件， 当含桂、 锰的钢水温度 达到 1642°C、 溶解氧质量分数为 0.006%、 全氧质量分数为 0.05%时， 加入钛镁合 金包芯线， 同时吹气搅拌； 进一步调整含硅、 锰的钢水钛质量分数至 0.004%、 镁质量分数为 0.003%、 溶解氧质量分数为 0.002%、 全氧质量分数为 0.01%， 同时 ， 根据制备的 400MPa级细晶粒螺纹钢筋的成分， 调整成分， 得到成分和夹杂物 满足要求的钢水；

[0093] (3)将成分和夹杂物满足要求的钢水连铸得到连 铸坯；

[0094] (4)连铸坯加热到 1220°C， 加热时间 35min， 得到加热后的连铸坯；

[0095] (5)将加热后的连铸坯进行连续轧制， 开轧温度 1180°C， 终轧温度 1100°C， 钢 筋直径 6mm， 将轧制后的螺纹钢筋水冷至 950°C之后在空气中冷却， 得到实施例 4的 400MPa级细晶粒螺纹钢筋。

[0096] 实施例 5

[0097] 一种 400MPa级细晶粒螺纹钢筋的化学成分及各个成分 的质量分数、 各个元素 满足的关系式见表 1。 其夹杂物数量见表 2。

[0098] 一种 400MPa级细晶粒螺纹钢筋的制造方法， 包括以下步骤：

[0099] (1)将铁水和废钢在转炉中熔炼成钢水， 出钢温度 1645°C、 碳质量分数为 0.14%

、 氧质量分数为 0.03%、 磷的质量分数为 0.04%、 硫质量分数为 0.035%， 出钢 1/3 ~3/4过程中加入硅、 锰， 得到含硅、 锰的钢水； [0100] (2)根据 400MPa级细晶粒螺纹钢筋中夹杂物生成条件， 当含硅、 锰的钢水温度 达到 1618°C、 溶解氧质量分数为 0.004%、 全氧质量分数为 0.035%时， 加入钛铁 合金块， 5min后加入锆铁合金， 同时吹气搅拌； 进一步调整含硅、 锰的钢水钛 质量分数至 0.012%、 锆质量分数为 0.005%、 溶解氧质量分数为 0.002%、 全氧质 量分数为 0.009%， 同时， 根据制备的 400MPa级细晶粒螺纹钢筋的成分， 调整成 分， 得到成分和夹杂物满足要求的钢水；

[0101] (3)将成分和夹杂物满足要求的钢水连铸得到连 铸坯；

[0102] (4)连铸坯加热到 1150°C， 加热时间 40min， 得到加热后的连铸坯；

[0103] (5)将加热后的连铸坯进行连续轧制， 开轧温度 1100°C， 终轧温度 980°C， 钢筋 直径 16mm， 将轧制后的螺纹钢筋在空气中冷却， 得到实施例 5的 400MPa级细晶 粒螺纹钢筋。

[0104] 实施例 6

[0105] 一种 400MPa级细晶粒螺纹钢筋的化学成分及各个成分 的质量分数、 各个元素 满足的关系式见表 1。 其夹杂物数量见表 2。

[0106] 一种 400MPa级细晶粒螺纹钢筋的制造方法， 包括以下步骤：

[0107] (1)将废钢在电炉中熔炼成钢水， 出钢温度 1629°C、 碳质量分数为 0.18%、 氧质 量分数为 0.026%、 磷的质量分数为 0.028%、 硫质量分数为 0.038%， 出钢 1/3~3/4 过程中加入硅、 锰， 得到含硅、 锰的钢水；

[0108] (2)根据 400MPa级细晶粒螺纹钢筋中夹杂物生成条件， 当含硅、 锰的钢水温度 达到 1590°C、 溶解氧质量分数为 0.002%、 全氧质量分数为 0.03%时， 加入钛铁合 金块和稀土铁合金， 同时吹气搅拌； 进一步调整含硅、 锰的钢水钛质量分数至 0. 015%、 稀土元素质量分数为 0.005%、 溶解氧质量分数为 0.001%、 全氧质量分数 为 0.01%， 进行 LF精炼 20min， 同时， 根据制备的 400MPa级细晶粒螺纹钢筋的成 分， 调整成分， 得到成分和夹杂物满足要求的钢水；

[0109] (3)将成分和夹杂物满足要求的钢水连铸得到连 铸坯；

[0110] (4)连铸坯加热到 1180°C， 加热时间 30min， 得到加热后的连铸坯；

[0111] (5)将加热后的连铸坯进行连续轧制， 开轧温度 1120°C， 终轧温度 1060°C， 钢 筋直径 20mm， 将轧制后的螺纹钢筋在空气中冷却， 得到实施例 6的 400MPa级细 晶粒螺纹钢筋。

[0112] 上述各实施例钢筋的化学成分和夹杂物特征如 表 1和表 2所示， 各实施例钢筋的 力学性能如表 3所示。

[0113] 表 1各实施例钢筋的化学成分 （质量分数， ％）

[]

[0114] 表 2各实施例钢筋中夹杂物特征

[] [表 1]

[0115] 表 3各实施例钢筋的力学性能

[]

幽