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韧性断裂特征:
塑性变形的同时进行着裂纹扩展，终发生韧性断裂，这个过程是缓慢的。金属材料的断裂过程通常需要消耗很多的能量，这是因为裂纹的萌生及亚稳态扩展阻力大同时速度慢所导致的。当材料的塑性变形持续地增加、承载截面的面积不断减小、所承受载荷大于强度极限(m)以及裂纹的进一步扩展达到临界长度时便会发生韧性断裂。其塑性应变可以达到5%以上。韧性断裂由于断裂的过程缓慢、且变形明显，因此通常不会导致构件出现灾难性的破坏。
韧性断裂可分为正断和斜断两种形式。正断裂是指断面取向垂直于大正应力，也被称作平面断裂，该种断裂容易发生在具有较大形变约束的条件下；斜断裂是指断面取向与大切应力的方向相同，也被称作斜断裂，当材料的滑移形变约束较小或者不受约束时容易发生斜断裂，平面应力作用下发生的断裂就是典型的斜断裂。韧性断裂有时这两种断裂方式单一存在，有时是两种断裂同时存在。
试验所使用的材料是高强度建筑用盘螺钢，其钢号为20 MnSiV，钢中所含的各种元素包括:微合金元素钒、以及碳、硅、锰、磷、硫、氧、氮、氢等，这些元素共同作用影响着钢筋的力学性能。除了钒元素和碳元素以外，其他元素都不是有意要加入，是由矿石和冶炼过程被带入的，被称为杂质元素。杂质元素对钢的性能也具有一定程度的影响，的相关标准对各类钢材化学成分进行了严格的规定，以确保钢材具有优良的质量。以下对几种常见的化学元素进行归纳，分析其对钢筋力学性能的影响机理。
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一些高层建筑、立交桥、大跨度的厂房、地下管桩等需要强度更高的热轧钢筋，如590MPa级热轧钢筋，其塑性和冷弯要求比照GB1499中的Ⅳ级钢筋，而强度要求更高。具体性能要求是d10~25mm规格，屈服强度不小于590MPa、抗拉强度不小于885MPa伸长率不小于10%，冷弯90°、D=5A合格。可采用45 SiMn v、45Si2Cr等钢号试制。
高强度热轧小规格螺纹钢筋是值得关注的品种。在混凝土结构用钢筋中，约有1/5~1/4是直径小于12mm的细直径钢筋，主要用作板、墙类构件的受力钢筋及梁、柱构件中的箍筋，也大量用作架立筋、分布筋、构造筋。通过微合金化和控冷技术，可研制抗拉强度级别更高的800~1170MPa级6~12mm热轧带肋钢筋盘条，取代目前800~1170MPa级冷轧带肋钢筋盘条使用。优点是塑性好、黏着力好、减少了冷轧工序。但还需做配套的产品和设计标准制定和修改工作。早在20世纪70年代联邦德国就开发出了850MPa以上级高强度精轧螺纹钢筋并获专利杈，后被美、日、英等引进，20世纪80年代大力发展，广泛用于特大型建筑、框架结构、桥涵等工程。885MPa级高强度精轧螺纹钢筋具体性能要求是，屈服强度不小于850MPa、抗拉强度不小于1080MHPa、伸长率不小于10%；也有用户提出按美C国 ASTMA72295DE要求，屈服强度不小于830MPa、抗拉强度不小于1035MPa、伸长率不小于7%，冷弯90°、D=8A合格。生产时需同时采用微合金化技术和余热处理技术。
矿山用无纵肋热轧左旋带肋钢筋是为了满足矿山建设需要而研制的一种钢筋，钢筋的横肋旋向采用左旋，钢筋外形、尺寸及允许偏差要求更严。目前常用的屈服强度级别为335MPa，其试制的性能指标参照HRB35钢筋，可研制并推广应用屈服强度级别为400MPa的或更高强度级别的钢筋。
随着科学技术的发展，环境保护给工程材料提出了更高的要求，所以钢筋的耐腐蚀性能已成为工业化的主要研究课题，提高钢筋的使用寿命的各种耐腐蚀钢筋、耐候钢筋正在不断得到应用。需通过加入耐腐蚀元素或采用涂层、阻锈剂等，研制、生产不同强度级别的耐候钢筋和在特殊场合使用的耐腐蚀钢筋。
螺纹钢生产主要的工艺流程如下：高炉铁水→转炉(电炉)一精炼→方坯连铸→定尺切割→入库→轧钢加热炉→棒材轧机→控轧控冷→冷床→定尺剪切→收集打捆→称重→挂牌入库。
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。
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