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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。
螺纹钢的分类
目前钢筋生产发展趋势是普通钢筋已从低碳低合金钢筋向微合金化钢筋、余热处理钢筋发展，主流热轧钢筋的发展及关注品种主要有：微合金化钢筋、余热处理钢筋、超细晶热轧钢筋等。
微合金化钢筋
我国钢筋的发展经历了由低强度向较高强度发展的过程。中华人民共和国建国初期采用碳素钢Ⅰ级光面钢筋；20世纪70年代初期，出现了16MnⅡ级钢筋，25MnSiⅢ级钢筋，45 Mnsiv、40si2MnV和45si2MnIiⅢ级钢筋；70年代后期，20MnSi级钢筋取代了16Mn级钢筋，至今仍是主导钢筋产品；90年代后期，HRB335、HRB400和HRB500钢筋纳入制定的GB1499—1998热轧带肋钢筋标准中。目前我国广泛采用的仍然是HRB335钢筋，重点推广的是HRB400钢筋，约占钢筋总产量的12%，其产量比例呈上升趋势。HRB500钢筋只有生产标准，缺乏建筑规范，在建筑中几乎没有应用。
HRB400级钢筋具有强度高、延性好、节约用材、降低排筋密度、性能稳定、应变时效敏感性低、储备量大、焊接性能良好、抗震性能好、韧脆性转变温度低、高应变低周疲劳性能好等优点，因此更适用于高层、大跨度和抗震建筑结构，使用后具有巨大的经济效益和不可估量的社会效益，其应用必将越来越广泛。
目前我国推广应用HRB400等高强度钢筋已是发展趋势，标准《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》(GB1499--1998)规定可采用钒、铌、钛等微合金化元素。国内大多数企业主要采用钒铁或钒氮合金微合金化工艺，钒铁和钒氮合金涨价后，许多企业转而采用铌微合金化，并取得了成功；在钛微合金化方面，在试制上存在一些生产技术问题需进一步解决。微合金化方法的多样化有利于资源的均衡、合理利用。
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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