联鑫钢铁引进了德国西马克的双高棒生产线。采用了微钒强化技术，同时运用了在线分级控冷控温工艺以及精轧大压下辊环轧制技术。这些技术相结合，达到了形变诱导相变析出以及阻碍晶粒长大的目的。该技术生产出的热轧钢筋，其金相组织呈现出纤维状的微晶态，晶粒度达到了 10 级及以上，从而大幅度提升了钢筋的强韧性。
前言
近年来，基础建设大规模开展且城镇化进程加快，这使得建筑钢材的市场需求量急剧上升。在建筑钢材中，热轧钢筋是需求量最为庞大的一类。众所周知，钢铁的生产会消耗大量的资源与能源，并且对生态环境产生极为巨大的影响。GB/T 1499.2 - 2018 新国标实施之后，钢筋内部组织的要求变得更加严格。基于此，国内大多数钢厂选择添加 V、Ti、Nb 等微合金来强化产品性能。随着合金需求量的不断增长，合金价格也在持续上升。这导致企业的生产成本增加，使得钢铁企业面临着极为严峻的生存压力。
生产企业迫切需要解决的问题包括：在不提升生产成本的情况下，在节约能源的基础之上，让钢材的综合性能大幅提升。
前言工艺概述
2.1工艺流程
微晶化热轧钢筋的生产工艺流程如图1所示。
2.2坯料成分
钢筋生产所用坯料成分见表1。
2.3 冶炼工艺
转炉装入铁水和废钢，进行顶吹氧冶炼。要控制出钢终点的 C 含量，使其≥0.08%。同时，P 和 S 的含量要≤0.030%，以减少钢水中活度氧的含量。出钢时进行脱氧合金化操作。钢包全程进行底吹氩。这样能确保钢水的成分和温度均匀。并且可以控制夹杂物上浮。当钢水达到设计成分和开浇温度后，将其吊运至连铸机进行全保护浇铸，从而得到 165mm×165mm 的钢坯。
2.4 加热炉加热工艺
钢坯被热送至双蓄热步进式加热炉，该加热炉运用三段式智能温控系统。预热段的温度在 800 - 950℃之间，加热段的温度在 1020 - 1180℃之间，均热段的温度在 1130 - 1200℃之间。当钢坯通体温度均匀，且达到 980 - 1020℃的奥氏体均匀化状态时，便出钢进行轧制。
2.5 轧制控冷工艺
钢坯经水压为 0.4 - 1.0MPa 的高压水除鳞。之后进入粗、中轧机组进行轧制。接着通过两段控温水箱进行冷却回温。回温后的温度在 870 - 920℃。这样能保证轧件在预精轧轧制时温度处于奥氏体未再结晶区。
Φ22mm 及以下规格先在预精轧机组经两切分，接着进入三段控温水箱冷却回温至 750 - 800℃，这样能保证轧件在精轧机组轧制时温度处于奥氏体和铁素体两相区，同时把精轧轧件变形量控制在 40%以上，使轧件内部组织呈纤维状，之后再进入四段控温水箱分级控冷回温至 750 - 780℃，最后上冷床空冷。
Φ25mm 及以上规格先在预精轧机组不切分单根运行，接着进入三段控温水箱进行冷却回温，回温的温度范围是 800 - 850℃，之后上冷床空冷。
上述控冷工艺通过快冷、回温、快冷、回温这样的循环分段分级方式进行控冷。同时要确保轧件表面温度大于 500℃，使其处于马氏体相变温度之上。水箱的冷却方式是雾化冷却，这种冷却方式均匀性较好。能够保证微晶钢表面的氧化铁皮结构致密，并且与基体的粘结度良好，这样可以保护钢筋不易被腐蚀，而且能让钢筋表面保持清洁，颜色呈现出青蓝色且光亮。
微晶钢控轧控冷工艺如图2所示。
2.6 精轧辊环技术
精轧低温大压下轧制技术导致精轧辊环的工作环境极为苛刻。在整个轧制过程里，一方面要求辊环能够耐高温且耐磨损；另一方面，还要求辊环能够承受每秒高达 300 次左右的交变外应力与热应力的考验而不发生断裂；同时，也要求辊环具备耐高温氧化腐蚀的性能。
2.7 微钒强化机理
微晶钢平衡态铁素体和VN的含量与温度关系见图3。
微晶钢实物质量分析
3.1 微晶钢产品实物质量控制水平
联鑫钢铁的微晶化生产技术应用于大生产之后，产品的各项指标都控制得比较良好。从双高棒 2021 年 4 月份的生产数据能够看出国标钢材规格表，屈服强度的均值达到了 CPK2.47；抗拉强度的均值达到了 CPK2.80；不存在性能低于内控标准的现象，产品的合格率是 100%，工序过程的能力是充足的。
3.2 微晶钢产品高倍分析
联鑫钢铁生产的部分微晶化钢筋高倍检验分析见表2。
3.3 微晶钢组织晶粒分析
微晶钢与普通钢筋的组织晶粒度对比结果在表 3 中有所呈现。当处于相同规格时，微晶钢的晶粒度比普通钢筋高出 2 个级别。同时，微晶钢的晶粒较为细小且致密，其对性能的强化效果明显要比普通热轧钢筋好。
结语
联鑫钢铁开发的微晶化热轧钢筋针对双高棒先进生产线。这种钢筋是新型建材国标钢材规格表，标准高、品质佳、成本低且节约。它减少了贵重合金的使用，借助细晶强化、相变强化等手段，获得了纤维状微晶组织，使钢材的强度和韧性大幅提升，对节省资源、降低成本以及提高建筑安全性能有着重要的战略意义。
