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余热处理钢筋
余热处理钢筋是指利用轧制余热在轧钢作业线上直接进行轧后热处理。其基本原理是钢筋从轧机的成品机架轧出后,经冷却装置进行快速表面淬火,然后利用钢筋心部热量由里向外自回火,再空冷至室温。该技术能有效地发挥钢材的性能潜力,通过各种工艺参数的控制改善钢筋的性能,在较大幅度提高钢筋强度的同时,保持较好的塑、韧性,完全能保证钢筋的综合性能满足要求;同时,大幅度降低了合金元素用量,节约了生产成本。建筑业应用余热处理钢筋可实现强度等级的升级,节约钢材用量,增加建筑物的性。从理论上分析,35MPa级钢升级为460MPa级钢可节材27%以上,400MPa级钢升级为460MPa级钢可节材13%。更重要的是实现强度等级升级的同时,不需要消耗大量的微合金化元素的资源,有利于科学发展。
余热处理钢筋在国外已广泛应用,典型例子是英标460MPa级、500MPa级钢筋。英标Bs449因其科学性和适用性而受到国际建筑业的推崇,许多和地区普遍采用BS4449标准。英标钢筋与我国和其他钢筋标准中同类钢筋相比,不但强度要求较高而且对冷弯和反弯性能要求更严,因此,其质量要求较高。BS449标准中没有规定具体的加入合金元素和成分范围,国外企业生产英标钢筋一般是用碳素钢采用余热处理工艺,我国出口的英标钢筋也大量采用了余热处理工艺。加拿大标准G30.18中的400R、500R钢筋,美国 ASTMA615/A615M标准中的60级(420MPa)、75级(520MPa)钢筋,德国标准DN488/1中的BS420S、BST500S钢筋等都可采用余热处理工艺生产。国外余热处理钢筋的广泛应用表明,余热处理钢筋在建筑上包括在重要建筑上的应用是可靠的、可行的。
超细晶热轧钢筋
近年来的材料学研究可使普通C-Mn钢获得超细晶组织,已有试验获得了2~3μm的超细晶铁素体组织,屈服强度超过了400MPa。日本住友工业公司用铌钢轧制出了晶粒尺为5.5μm、屈服强度为454MPa、直径为32mm的优质棒钢。超细晶热轧钢筋通过控制轧制的方法,以细化钢材的晶粒和组织为技术核心,在保证良好的塑、韧性前提下提高钢材的强度,可明显地节约生产成本,同时做到了高性能和低成本。该产品是一种值得重视、值得发展的钢材品种。
1995年刘振宇和王昭东等人通过应用神经网络来预报热轧带钢的组织与性能。该系统以分析和描述钢材的组织与性能关系的诸多强韧化机制为基础,进而建立起热轧带钢的组织与性能、热轧生产工艺参数与性能之间的神经网络模型,该神经网络模型能够准确预报钢材强度、韧性和硬度等多个指标,能够大大的克服经验公式存在的缺点。
宝钢和东北大学通过采用人工智能的方法已经能够对低合金钢的力学性能进行预报,并即将投入到生产当中;此外,北京科技大学以及东北大学等研究机构在神经网络等方面也开展了相关的模拟研究工作。
盘螺属于螺纹钢,它是一种应用非常广的建材用钢,由于具有良好的韧性和焊接性等综合性能,现阶段广泛用于钢筋混凝土建筑结构。盘螺钢带肋的外形通常有3中,包括螺旋形、人字形和月牙形,在我国标准GB1499.2~2007中规定带肋钢筋使用月牙形肋。通常国际上按照强度级别对钢筋进行分类,其中英国和美国标准主要为460MPa级,我国GB1499.2~2007标准中对335MPa、400MPa和500Mpa级别的钢筋技术要求都有明确规定,将强度大于400MPa的钢筋称为高强度钢筋。为使建筑物具有更好的性能,高强度盘螺钢的使用量在不断增加,大批企业纷纷开始投入到HRB500钢筋的研制当中,其中部分企业长期批量按英国、加拿大、日本、美国新加坡等国的相应标准生产和出口460MPa级钢筋。国内外通常采用微合金化、余热处理和细化晶粒等新技术来实现进一步提高钢筋的强度级别的目的在保证结构性能的同时,使用400MPa以上强度级别的钢筋,能够节约大量钢材大大降低成本,具有极大的应用前景。钢筋混凝土建筑结构在目前乃至未来很长一段时间仍将占据较大比重,高强度盘螺钢在我国建筑行业中仍将是重要建筑用钢。
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