生產高強度熱軋螺紋鋼筋的新工藝研究

陳生勤

摘 要：生產高強度熱軋螺紋鋼筋的新工藝的應用能夠有效的提升鋼筋的強度與剛度。本文從闡述熱軋螺紋鋼筋傳統生產工藝入手，對于生產高強度熱軋螺紋鋼筋的新工藝進行了研究與分析。

關鍵詞：熱軋螺紋鋼筋；生產工藝；工藝研究

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.09.042

傳統的生產高強度熱軋螺紋鋼筋的工藝存在著許多方面的固有缺陷。因此在這以過程中通過對于工藝進行改進與優化來出現新的生產工藝，就能夠有效的提升熱軋螺紋鋼筋的實際強度。

1 熱軋螺紋鋼筋傳統生產工藝

熱軋螺紋鋼筋傳統生產工藝經過長期發展具有了完備的工藝體系，以下從工藝發展過程、傳統工藝現存問題、具體性能分析等方面出發，對于熱軋螺紋鋼筋的傳統生產工藝進行了分析。

1.1 工藝發展過程

熱軋螺紋鋼筋傳統生產工藝已經歷了近半個世紀。眾所周知熱軋螺紋鋼筋屬于20世紀70年代的工藝技術。這一技術最早起源于原聯邦德國，后來在西方發達國家諸如美、日、英等國家對其進行了非常廣泛的應用于發展，這一工藝生產出來的鋼筋廣泛的應用于特大型建筑和框架結構以及橋涵等工程中。我國在80年代起開始對于這一技術進行應用，鞍山鋼鐵企業在這一過程中生產出了直徑32 mm，R012/Rb為735 MPa/900 MPa級的高強度精軋螺紋鋼筋，為我國許多工程的建設奠定了非常良好的基礎。

1.2 傳統工藝現存問題

熱軋螺紋鋼筋傳統生產工藝遇到了發展的瓶頸。雖然熱軋螺紋鋼筋傳統生產工藝為我國鋼筋生產起到了極大的助力，但是在近年的許多生產中發現，這一熱軋螺紋鋼筋的生產工藝還會受到終軋溫度和冷卻水量以及水壓在內的諸多限制因素的限制，這實際上意味著這一生產工藝會受到生產季節的約束。其次，由于熱軋螺紋鋼筋又通常存在著強度低或塑性低等問題。與此同時，由于傳統的生產工藝實際上已經無法滿足更高強度級別鋼筋強度及塑性良好匹配的要求，因此只有通過對于合金成分調整，并且在此基礎上做好新工藝的開發研究，才能夠促進鋼筋生產效率與質量的穩步提升。

1.3 具體性能分析

熱軋螺紋鋼筋傳統生產工藝生產的鋼筋具體性能較為一般。根據我國相關實驗結果表明，熱軋螺紋鋼筋的成分與性能是隨著工藝水平的不同而存在很大差距的。其次，國內傳統工藝生產出來的熱軋螺紋鋼筋與日本鋼筋成分相近，多數情況下居委中碳硅錳系列合金結構鋼，對比之下，新工藝處理鋼筋可采用多種合金化，在這一過程中可以促使鋼中硅、錳淬火加熱時溶于奧氏體中，從而能夠在此基礎上有效的增加鋼的淬透性，最終能夠起到提高強化效果的目標。

2 生產高強度熱軋螺紋鋼筋的新工藝

生產高強度熱軋螺紋鋼筋的新工藝具有諸多優越性，以下從鋼筋成分控制與優化、鋼筋組織韌性強化、合理提升鋼筋強度等方面出發，對于生產高強度熱軋螺紋鋼筋的新工藝進行了分析。

2.1 鋼筋成分控制與優化

生產高強度熱軋螺紋鋼筋的新工藝能夠起鋼筋成分控制與優化的效果。企業在鋼筋成分控制與優化的過程中首先應當根據鋼筋的典型性能和晶粒度來對于其成分進行合理的強度。其次，企業在鋼筋成分控制與優化的過程中還應當制定出高強度鋼筋的生產標準，從而能夠在此基礎上有效的滿足我國各種類型工程建設的需求。與此同時，企業在鋼筋成分控制與優化的過程中應當做好包括合金化調整和夾雜與成分偏析控制在內的優化工作，從而能夠有效的填補國內在高強度級別熱軋螺紋鋼筋生產上的空白。

2.2 鋼筋組織韌性強化

生產高強度熱軋螺紋鋼筋的新工藝對于鋼筋組織韌性強化有著很大的幫助。企業在鋼筋組織韌性強化的過程中首先應當處理好鋼筋表面組織為回火索氏體，然后在此基礎上確保其心部組織為沿原奧氏體晶界析出的網狀鐵素體和細珠光體。其次，企業在鋼筋組織韌性強化的過程中應當確保鋼筋的表面組織是經余熱淬火而后經心部余熱回火形成的，由于這種組織是在再結晶鐵素體基體上分布細小的碳化物，因此實際上有較好的強度及塑性與韌性。與此同時，企業在鋼筋組織韌性強化的過程中應當對于余熱問題進行及時的處理，這主要是因為余熱處理鋼的性能波動較大，并且有可能導致其有塑性偏低，最終導致鋼筋的強度不足。因此對于這一問題的處理就能夠促進鋼筋組織韌性得到有效的強化。

2.3 合理提升鋼筋強度

生產高強度熱軋螺紋鋼筋的新工藝能夠合理的提升鋼筋的強度。企業在合理提升鋼筋強度的過程中當采用新工藝處理的鋼筋時則應當確保表面至心部硬度為400HV。其次，企業在合理提升鋼筋強度的過程中應當促使鋼筋的心部硬度能夠得到一定程度的提升，從而能夠使其與未完全淬透的余熱處理鋼筋相比能夠具有較高的強度及較好的塑性與韌性匹配，并且也可以具有更加顯著的強化效果。與此同時，企業在合理提升鋼筋強度的過程中還應當通過一套特殊的水冷系統來使得鋼筋部分截面淬成馬氏體，最終能夠使得表層淬火組織發生分解。在這一過程中通過這種熱處理能使鋼筋產生相變強化，最終使得強度得到200MPA的提升，并且能夠促進鋼筋可以更多的應用在高強度、高塑性的工程建設中。

3 結束語

企業通過新工藝的應用起到了強化鋼筋機理的效果，并且促使熱軋螺紋鋼筋的強度比同成分余熱處理鋼筋有著數百MPA的提升，因此在綜合指標和性價比上相比傳統工藝都得到了非常明顯的提升。

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