400MPaШ级螺纹钢筋作为重要的建筑用钢材,随着我国国民经济的快速发展而需求量不断攀升。目前,国内400MPaШ级螺纹钢筋的生产以微合金化为主,但由于合金资源日趋紧缺,合金价格大幅提高,使得微合金化生产Ш级螺纹钢筋的利润空间越来越小,也不符合建设节约型社会的发展要求。为此,结合企业实际,研发新的400MPaШ级螺纹钢筋生产工艺就显得十分迫切,对此开展研究具有巨大的经济价值和社会效益。攀成钢棒材厂是西南地区较有规模的螺纹钢筋专业生产企业,长期采用微合金化20MnSiV生产400MPaШ级螺纹钢筋。本研究结合该厂实际情况,在不改造现有设备,不增加轧机负荷能力的前提下,采用20MnSi,通过合理的控制冷却工艺设计,生产满足国家标准的400MPaШ级螺纹钢筋,节约V合金,达到降低成本、节约资源的目的。根据现场设备能力较弱的实际情况,结合实验测得的20MnSi动态CCT曲线,提出了合理设计钢种成分,调整开轧温度,在精轧后采用快速间断式水冷的控制冷却工艺方案。利用有限元软件Marc对不同规格的钢筋轧后冷却过程进行了数值模拟,检验了模拟结果的正确性,为制定控冷工艺和水冷器参数设计提供了直观、可信的依据。现场测试结果表明,经特殊设计的水冷器,轧后温度可由1000℃左右快速降到700℃附近,并保证钢材表面温度不低于400℃。对采用控轧控冷生产的Ш级螺纹钢筋所进行的性能检验表明,钢筋性能指标完全能满足国家标准,并批量供应市场。