不同强化工艺下HRB400螺纹钢筋力学性能及组织分析

对国内钢材市场选取的含Nb合金化与非合金化HRB400钢筋进行力学性能及微观组织分析。结果表明,非合金化钢筋的屈服强度及抗拉强度均高于含Nb合金化钢筋,而含Nb钢筋的Rel/Rm以及Rel/400值则优于非合金化钢筋;非合金化钢筋与含Nb合金化钢筋的边部组织分别为马氏体组织与贝氏体+珠光体组织;同时,通过高倍透射电镜观察含Nb钢筋析出物形貌,含Nb钢筋中有大量细小弥散碳化物。由于细晶强化及析出强化的共同作用,含Nb钢筋的抗震性能优于非合金化钢筋,塑韧性得到良好匹配。

HRB400螺纹钢筋产品的开发

论述了萍钢公司开发HRB4 0

热轧HRB400螺纹钢筋降钒生产工艺研究

在现有的棒线生产设备和孔型轧制条件下,成功生产出了符合国标要求的准25mm细晶HRB400钢筋。与常规HRB400钢筋生产工艺相比较,使用了控轧控冷手段,降低了HRB400钢筋钒含量。

HRB400螺纹钢筋的焊接性能试验

对HRB400螺纹钢筋进行电渣压力焊和双面搭接焊试验,结果表明:钢筋的焊接性能满足GB1499.2-2007《钢筋混凝土用钢第2部分:热轧带肋钢筋》和JGJ 18-2012《钢筋焊接及验收规程》的要求。

氯盐环境下钢筋HRB400的腐蚀行为与力学性能研究

为了给工程安全使用提供借鉴,采用浸泡腐蚀法研究钢筋HRB400在3.5%NaCl溶液中裸露和镶入混凝土2种环境下腐蚀行为及腐蚀后的力学性能,对于钢筋HRB400镶入混凝土这种环境,采用制作钢筋混凝土及模拟混凝土孔隙液2种方法,首先将裸露和镶入混凝土2种情况下的钢筋HRB400浸泡在3.5%(质量分数)NaCl溶液中,并将钢筋HRB400浸泡在饱和氢氧化钙溶液中[加入3.5%(质量分数)NaCl溶液],然后分别计算不同腐蚀时间下各钢筋HRB400相应的失重率、腐蚀率,最后采用MTS试验机测试钢筋HRB400腐蚀后的力学性能。结果显示:随着浸泡腐蚀时间延长,3种环境下的钢筋HRB400平均腐蚀速率逐渐降低,失重率增加,屈服强度、抗拉强度均下降,钢筋HBR400在3.5%NaCl溶液中裸露或镶入混凝土时伸长率随浸泡时间延长而降低,在饱和氢氧化钙(加入3.5%NaCl)中则呈现有升有降趋势。

HRB400低合金螺纹钢筋工艺试验研究

分析强化元素C和Mn、轧制控冷工艺及魏氏体组织对螺纹钢筋性能的影响,在热模拟实验的基础上进行低合金生产HRB400螺纹钢筋的工艺试验。结果表明,通过成分调整和合理的轧后控冷,能够用低合金替代传统的V微合金化工艺进行HRB400螺纹钢筋的生产。

HRB400钢筋与UHPC锚固可靠度分析及锚固设计研究

为给桥梁工程中HRB400钢筋与超高性能混凝土(Ultra-High Performance Concrete,UHPC)锚固设计提供依据,对两者间的粘结性能及锚固长度进行研究。根据中心拔出试验中54个不同参数HRB400钢筋与UHPC锚固试件的粘结强度结果,回归得到粘结强度计算公式;在此基础上利用中心点法进行锚固可靠度分析与基本锚固长度计算,并与国内外规范基本锚固长度计算结果进行对比。结果表明:《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)和CEB-FIB Model Code 2010计算的基本锚固长度接近,与中心点法相比偏大、偏安全;基于锚固长度计算结果,给出不同保护层厚度下基本锚固长度和钢筋断裂最小锚固长度建议值;提出UHPC相对保护层厚度为0.5时,可采用《混凝土结构设计规范》计算HRB400钢筋与UHPC基本锚固长度和钢筋断裂最小锚固长度;UHPC相对保护层厚度为1.0、1.5、2.0时,可通过修正《混凝土结构设计规范》计算结果取值,基本锚固长度修正系数分别可取0.8、0.65、0.55,钢筋断裂最小锚固长度修正系数分别可取0.85、0.7、0.6。

提升HRB400E盘条钢筋抗震性能的工艺改进实践

针对小规格HRB400E盘条钢筋出现的抗震指标Agt值不稳定,有部分甚至出现低于国标的现象,对盘条生产工艺控制成分、控轧控冷等因素进行了分析,通过试验结果对比分析,认为抗震指标不合格主要是由钢的金相组织异常所致。为此,提出了相应的改进方案,并取得了较好的效果。

HRB400级钢筋母材疲劳性能试验及P-S-N曲线确定

针对HRB400、HRBF4002种型号及16 mm、20 mm、25 mm、32 mm 4种不同直径的钢筋母材,研究了高强钢筋母材疲劳性能的试验,其应力比为0.4。通过试验结果对比分析不同直径对钢筋疲劳性能的影响,利用数据统计方法对试验结果进行了统计分析并获得了S-N和P-S-N曲线。试验结果表明:对于HRB400与HRBF4002种型号的钢筋来说,其均具有随钢筋直径增大,钢筋母材的疲劳性能不断降低的规律;对比HRB400与HRBF4002种型号的钢筋母材疲劳性能发现,HRBF400级钢筋母材疲劳性能优于HRB400级;分析HRB400与HRBF4002种型号高强钢筋不同直径的总体数据样本,发现400级高强钢筋在中长寿命区的m值约为5.346,同时确定了总体样本下的P-S-N曲线,为400级高强钢筋在后续的疲劳设计及工程建设等方面提供了理论参考。

HRB400E含铬带肋钢筋的研发生产

介绍了HRB400E含铬钢筋的化学成分、冶炼方法、轧制工艺、产品力学性能、金相组织和应用效果。采用转炉出钢过程加铬铁和吹氩精炼的方法,实现了w(Cr)=0.32%~0.42%带肋钢筋的冶炼,Cr元素吸收率达到90%。轧钢方面,采用微合金化钢坯热轧生产工艺,含铬钢筋产品的力学性能完全满足协议要求;采用低成本控轧控冷生产工艺,轧件冷却过程中易出现贝氏体组织,延伸率指标达不到标准要求。

HRB400E盘条螺纹钢筋冷弯脆断原因分析及工艺改进

针对昆钢400 MPa盘条螺纹钢筋在使用过程中出现的弯曲脆断情况,取样进行了力学性能、化学成分、金相显微组织、断口形貌及夹杂物检验分析。结果表明:钢中出现大量(含量>15%)贝氏体异常组织是造成其脆断的主要原因;部分试样化学成分异常特别是Mn、Mo、N含量超标是导致HRB400E盘条螺纹钢筋中出现大量贝氏体组织的诱因。针对上述成因,从炼钢、轧钢采取了相应的工艺改进控制措施,400 MPa盘条螺纹钢筋脆断由原来最高18炉批次/月降至现在0~2炉批次/月,产品实物质量显著改善。

HRB400Щ级螺纹钢筋试制实践

HRB400Щ级螺纹钢筋将是建筑业中的主导钢筋。邯钢高线厂对此进行了孔型设计，制定控冷工艺，并进行了试生不。实践证明，孔型及控冷工艺合理，产品质量稳定，几何尺寸及机械性能均达到了理想水平。

HRB400E抗震钢筋拉压循环本构关系

对新型抗震钢筋HRB400E进行单调拉伸及循环加载试验,研究其单调性能、滞回性能、延性特征等,为对比抗震钢筋与普通钢材力学性能的区别,同时进行Q355B钢材的单调拉伸及循环加载试验,并基于能量耗散系数评价不同钢材的耗能能力。采用Ramberg-Osgood模型拟合得到两类钢材的循环骨架曲线,进一步探究随动强化参数对数对滞回曲线模拟效果的影响,并根据循环加载试验结果标定得到Voce-Chaboche模型的混合强化参数,利用ANSYS有限元软件对不同加载制度下的滞回曲线进行模拟。结果表明:HRB400E抗震钢筋的能量耗散系数大于普通钢材Q355B,小于高强钢Q460D以及低屈服钢LYP100、LY100、LY160、LY225;循环荷载作用下,抗震钢筋和普通钢材的材料强度均有明显提升;取4对随动强化参数时,模拟曲线与试验曲线的吻合度最高;采用标定得到的混合强化参数可准确模拟两种钢材在不同循环加载制度下的滞回性能,为今后准确模拟HRB400E钢材在地震作用下的抗震性能提供了参考。

钒微合金化HRB400E盘条螺纹钢筋同圈强度波动的控制实践

分析认为柳钢钒微合金化HRB400E盘条螺纹钢筋同圈强度波动的原因:成分设计不合理、进精轧温度高、吐丝温度高、斯太尔摩辊道冷却强度大等,介绍了实施的成分优化、降低进精轧温度、控制吐丝温度、降低斯太尔摩辊道冷却强度等多项措施后,柳钢钒微合金化HRB400E盘条螺纹钢筋同圈强度波动得到明显控制。

HRB400钢降低转炉出钢温度的生产实践

为解决出钢温度过高引发的钢中氧含量增加、合金收得率降低、炉衬砖侵蚀加剧并最终影响产品质量等系列问题,通过建立转炉热力学平衡静态计算参考模型、减少非工作时间缩短转炉的冶炼周期、增加炉后合金烘烤、提高钢包使用寿命、减少在线钢包使用个数等措施,实现了HRB400出钢温度的稳步下降,取得了显著的降本效果和经济效益。

HRB400E螺纹钢冷弯断裂原因分析及改进措施

针对某一建筑工程使用螺纹钢HRB400E时出现了冷弯断裂的情况,选择断裂试样,开展了光谱分析、物理性能检验、端口宏观扫描、金相组织检验、夹杂物评级等方式,发现钢筋中锰、硅元素分布不均匀,金相组织存在粒状贝氏体异常组织,且钢中存在大量硅铝酸盐夹杂,从而造成冷弯断裂的情况,并据此提出冶炼、连铸、轧钢工序的改进措施。

基于相变热模拟方法的工艺调控对HRB400E组织和性能影响的研究

线材是钢材加工中一种最基本的原料,通常线材的直径为5.5~16 mm。高速线材轧制后的冷却控制方式方法,直接影响线材产品的金相组织组成及晶粒度的大小,是决定产品机械性能的关键因素,也决定了线材产品的质量优劣,针对6规格HRB400E钢筋出现延伸率不合问题,并达到精准调控组织目的,采用DIL 805L热膨胀仪进行试验,并利用EBSD确定相应相比例;并根据试验结果优化控冷工艺。试验结果表明,冷却速率为3℃/s时,开始出现贝氏体组织,冷却速率为20℃/s时,出现马氏体组织,且优化控冷工艺后,解决了6规格HRB400E钢筋出现延伸率不合问题,并进一步优化了成本。

轨道桥梁HRB400钢筋疲劳特性研究

为研究轨道桥梁工程HRB400钢筋的疲劳性能,本文开展了不同直径(16、32 mm)下的HRB400钢筋疲劳试验。首先分析了不同钢筋夹持处理方法的优缺点,然后基于物理模型试验和双折线数学模型构建了不同直径钢筋的疲劳性能S-N曲线,最后研究了直径效应对HRB400钢筋疲劳特性的影响规律。研究结果表明:1)相比去肋光滑处理和螺纹处理方法,铣扁法处理夹持段的试验成功率更高;2)双折线模型能有效描述钢筋疲劳性能演化过程段部位;3)HRB400钢筋于同一应力范围下的疲劳寿命随钢筋直径的增加而减小。本文研究成果可为HRB400钢筋于轨道桥梁工程中的应用提供一定的理论参考。

HRB400E小直径钢筋调直前后性能试验分析

由于经济的飞速发展,钢筋被大量使用到建筑中,但是某些小直径钢筋为了运输方便,其中在混凝土结构中所用的钢筋直径是10mm的细直径钢筋,是用盘卷的方式存在的,使用之前应调直,然而调直前后的质量及性能会有变化,本人从调直前后的屈服、拉伸、最大力总伸长率、强屈比及超强比等方面进行比较,并对试验结果进行分析,以此提出几点要求,仅供参考。