生产高强度热轧螺纹钢筋的新工艺研究

陈生勤

摘 要：生产高强度热轧螺纹钢筋的新工艺的应用能够有效的提升钢筋的强度与刚度。本文从阐述热轧螺纹钢筋传统生产工艺入手，对于生产高强度热轧螺纹钢筋的新工艺进行了研究与分析。

关键词：热轧螺纹钢筋；生产工艺；工艺研究

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

传统的生产高强度热轧螺纹钢筋的工艺存在着许多方面的固有缺陷。因此在这以过程中通过对于工艺进行改进与优化来出现新的生产工艺，就能够有效的提升热轧螺纹钢筋的实际强度。

1 热轧螺纹钢筋传统生产工艺

热轧螺纹钢筋传统生产工艺经过长期发展具有了完备的工艺体系，以下从工艺发展过程、传统工艺现存问题、具体性能分析等方面出发，对于热轧螺纹钢筋的传统生产工艺进行了分析。

1.1 工艺发展过程

热轧螺纹钢筋传统生產工艺已经历了近半个世纪。众所周知热轧螺纹钢筋属于20世纪70年代的工艺技术。这一技术最早起源于原联邦德国，后来在西方发达国家诸如美、日、英等国家对其进行了非常广泛的应用于发展，这一工艺生产出来的钢筋广泛的应用于特大型建筑和框架结构以及桥涵等工程中。我国在80年代起开始对于这一技术进行应用，鞍山钢铁企业在这一过程中生产出了直径32 mm，R012/Rb为735 MPa/900 MPa级的高强度精轧螺纹钢筋，为我国许多工程的建设奠定了非常良好的基础。

1.2 传统工艺现存问题

热轧螺纹钢筋传统生产工艺遇到了发展的瓶颈。虽然热轧螺纹钢筋传统生产工艺为我国钢筋生产起到了极大的助力，但是在近年的许多生产中发现，这一热轧螺纹钢筋的生产工艺还会受到终轧温度和冷却水量以及水压在内的诸多限制因素的限制，这实际上意味着这一生产工艺会受到生产季节的约束。其次，由于热轧螺纹钢筋又通常存在着强度低或塑性低等问题。与此同时，由于传统的生产工艺实际上已经无法满足更高强度级别钢筋强度及塑性良好匹配的要求，因此只有通过对于合金成分调整，并且在此基础上做好新工艺的开发研究，才能够促进钢筋生产效率与质量的稳步提升。

1.3 具体性能分析

热轧螺纹钢筋传统生产工艺生产的钢筋具体性能较为一般。根据我国相关实验结果表明，热轧螺纹钢筋的成分与性能是随着工艺水平的不同而存在很大差距的。其次，国内传统工艺生产出来的热轧螺纹钢筋与日本钢筋成分相近，多数情况下居委中碳硅锰系列合金结构钢，对比之下，新工艺处理钢筋可采用多种合金化，在这一过程中可以促使钢中硅、锰淬火加热时溶于奥氏体中，从而能够在此基础上有效的增加钢的淬透性，最终能够起到提高强化效果的目标。

2 生产高强度热轧螺纹钢筋的新工艺

生产高强度热轧螺纹钢筋的新工艺具有诸多优越性，以下从钢筋成分控制与优化、钢筋组织韧性强化、合理提升钢筋强度等方面出发，对于生产高强度热轧螺纹钢筋的新工艺进行了分析。

2.1 钢筋成分控制与优化

生产高强度热轧螺纹钢筋的新工艺能够起钢筋成分控制与优化的效果。企业在钢筋成分控制与优化的过程中首先应当根据钢筋的典型性能和晶粒度来对于其成分进行合理的强度。其次，企业在钢筋成分控制与优化的过程中还应当制定出高强度钢筋的生产标准，从而能够在此基础上有效的满足我国各种类型工程建设的需求。与此同时，企业在钢筋成分控制与优化的过程中应当做好包括合金化调整和夹杂与成分偏析控制在内的优化工作，从而能够有效的填补国内在高强度级别热轧螺纹钢筋生产上的空白。

2.2 钢筋组织韧性强化

生产高强度热轧螺纹钢筋的新工艺对于钢筋组织韧性强化有着很大的帮助。企业在钢筋组织韧性强化的过程中首先应当处理好钢筋表面组织为回火索氏体，然后在此基础上确保其心部组织为沿原奥氏体晶界析出的网状铁素体和细珠光体。其次，企业在钢筋组织韧性强化的过程中应当确保钢筋的表面组织是经余热淬火而后经心部余热回火形成的，由于这种组织是在再结晶铁素体基体上分布细小的碳化物，因此实际上有较好的强度及塑性与韧性。与此同时，企业在钢筋组织韧性强化的过程中应当对于余热问题进行及时的处理，这主要是因为余热处理钢的性能波动较大，并且有可能导致其有塑性偏低，最终导致钢筋的强度不足。因此对于这一问题的处理就能够促进钢筋组织韧性得到有效的强化。

2.3 合理提升钢筋强度

生产高强度热轧螺纹钢筋的新工艺能够合理的提升钢筋的强度。企业在合理提升钢筋强度的过程中当采用新工艺处理的钢筋时则应当确保表面至心部硬度为400HV。其次，企业在合理提升钢筋强度的过程中应当促使钢筋的心部硬度能够得到一定程度的提升，从而能够使其与未完全淬透的余热处理钢筋相比能够具有较高的强度及较好的塑性与韧性匹配，并且也可以具有更加显著的强化效果。与此同时，企业在合理提升钢筋强度的过程中还应当通过一套特殊的水冷系统来使得钢筋部分截面淬成马氏体，最终能够使得表层淬火组织发生分解。在这一过程中通过这种热处理能使钢筋产生相变强化，最终使得强度得到200MPA的提升，并且能够促进钢筋可以更多的应用在高强度、高塑性的工程建设中。

3 结束语

企业通过新工艺的应用起到了强化钢筋机理的效果，并且促使热轧螺纹钢筋的强度比同成分余热处理钢筋有着数百MPA的提升，因此在综合指标和性价比上相比传统工艺都得到了非常明显的提升。

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