用HRB400鋼筋取代HRB335鋼筋可節(jié)省約12%～14%的鋼材，近年來(lái)，建設(shè)部和鋼鐵行業(yè)一直致力于在建筑領(lǐng)域推廣使用HRB400鋼筋，目前HRB400鋼筋已廣泛應(yīng)用于國(guó)內(nèi)城市高層建筑、國(guó)家重點(diǎn)工程建設(shè)等。HRB400鋼筋的生產(chǎn)主要有Nb、V微合金化和余熱處理等方法。國(guó)內(nèi)各鋼鐵企業(yè)主要采用Nb、V或Nb-V復(fù)合微合金化技術(shù)生產(chǎn)HRB400鋼筋，生產(chǎn)成本較高，而且Nb微合金化生產(chǎn)的HRB400有時(shí)存在屈服消失的現(xiàn)象，余熱處理方法生產(chǎn)的鋼筋國(guó)內(nèi)市場(chǎng)認(rèn)可度不高，出口銷(xiāo)量有限，為此進(jìn)行C-Mn-Si低合金鋼生產(chǎn)HRB400工業(yè)試驗(yàn)，通過(guò)控軋控冷工藝，使之達(dá)到HRB400性能水平，以降低生產(chǎn)成本。

　　為確定C-Mn-Si低合金鋼生產(chǎn)HRB400的工藝流程，對(duì)20MnSi熱軋鋼筋性能進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，結(jié)果見(jiàn)表1。可見(jiàn)，20MnSi熱軋鋼筋抗拉強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率高于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的HRB400性能要求，屈服強(qiáng)度低于HRB400要求10MPa，只需考慮提高屈服強(qiáng)度的方法，在所有的強(qiáng)化金屬的方法中，細(xì)化晶粒是唯一既提高強(qiáng)度又不降低塑性和韌性的方法，因此采用控軋控冷細(xì)化晶粒，提高鋼筋強(qiáng)度，使性能符合GB1499.2-2007 HRB400的要求。據(jù)此確定C-Mn-Si低合金鋼控軋控冷生產(chǎn)HRB400工藝流程為：高爐鐵水→轉(zhuǎn)爐→連鑄機(jī)→加熱爐→粗軋機(jī)→中軋機(jī)→預(yù)水冷段→精軋機(jī)→軋后控冷→冷床空冷→定尺剪切→打捆→成品。

　　表1 20MnSi 熱軋鋼筋性能平均值

　　軋鋼生產(chǎn)線由17架軋機(jī)組成，全線實(shí)現(xiàn)無(wú)扭軋制，前段軋機(jī)微張力、后段軋機(jī)無(wú)張力控制，生產(chǎn)鋼筋時(shí)受孔型限制，鋼筋的變形量調(diào)整范圍比較小，可通過(guò)調(diào)整開(kāi)軋溫度和終軋溫度實(shí)現(xiàn)控軋，開(kāi)軋溫度可控制在1050～1100℃，偏下限控制，防止奧氏體晶粒粗化，實(shí)驗(yàn)時(shí)鋼筋平均終軋溫度1055～1080℃，實(shí)現(xiàn)奧氏體再結(jié)晶控制軋制。控制冷卻投入兩段冷卻水管，每段長(zhǎng)為4.9m，水壓2.0MPa。實(shí)驗(yàn)鋼筋的化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%)：0.20C，0.52 Si，1.38Mn，0.024P，0.020S，0.43Ceq。

　　實(shí)驗(yàn)鋼筋的金相組織為F+P，鋼筋心部和邊緣的晶粒度為8.5級(jí)和9.5級(jí)，比熱軋鋼筋分別提高1.0～2.0級(jí)，力學(xué)性能符合HRB400的要求。實(shí)驗(yàn)鋼筋屈服強(qiáng)度比熱軋態(tài)鋼筋提高了25MPa，抗拉強(qiáng)度提高5MPa，斷后伸長(zhǎng)率下降較小，力學(xué)性能符合HRB400的要求。C-Mn-Si低合金鋼控軋控冷生產(chǎn)HRB400鋼筋強(qiáng)化機(jī)制有細(xì)晶強(qiáng)化、固溶強(qiáng)化和相變強(qiáng)化。在實(shí)際生產(chǎn)中，C、Mn含量中、上限控制，同時(shí)控制好控軋控冷工藝參數(shù)，以得到均勻細(xì)小的晶粒組織。