HRB500E细晶粒热轧抗震钢筋生产工艺及品种开发

根据抚顺新钢铁公司现有新棒材生产线工艺和装备条件,采用钒氮合金强化作用机制,充分利用控制轧制与控制冷却工艺,实现热轧抗震钢筋的细晶强化和析出强化。通过合理调控道次变形量、变形温度、变形速度和冷却速度,成功开发出了Φ20~Φ32 mm规格、强屈比≥1.25、轧后组织晶粒度不粗于9级的HRB500E细晶热轧抗震钢筋,钢筋机械性能全部满足国标对抗震钢筋的技术要求。

HRB500E钢筋表面氧化铁皮鼓起原因及措施

对HRB500E钢筋表面氧化铁皮鼓起原因进行分析,因终轧温度高,轧后穿水能力不足,冷却速度慢,水压偏低不足以击穿钢筋表面蒸汽膜,致使水蒸气和高温钢筋接触而形成。提出解决措施:通过对轧后穿水设备进行改造,增加防穿水防护罩及特制的排气烟囱,提高终轧后穿水强度,增大水量,减少水蒸气产生并及时排出;优化轧制工艺,降低上冷床温度,钢筋表面氧化铁皮鼓起现象消除,产品质量提升。

铌钒复合高强屈比HRB500E钢筋生产技术开发

国内厂家在生产HRB500E钢筋的过程中均存在强屈比偏低或者少量不合现象。文章对工业试制的铌钒复合钢筋和钒氮钢筋进行了对比试验,结果表明,采用铌钒复合工艺后,钢筋强屈比提高0.04,由于铌元素的存在,推迟了铁素体相变,珠光体含量增加了约10个百分点,使得钢筋抗拉强度提高;由于加入铌后,钒氮合金加入量相对减少,从而降低了钒氮合金析出强化、细晶强化效果,钢筋的屈服强度略有下降。实践表明,采用铌钒复合工艺后,钢筋的强屈比明显提高,HRB500E钢筋抗震性显著提高。

铌钒微合金化HRB500E钢筋轧制工艺研究

使用Gleeble 3800热模拟仪研究铌钒微合金化HRB500E钢筋的连续冷却相变行为,并在不同加热温度下进行生产试制。热模拟试验结果显示,钢筋加热至1 200℃,在1 050℃变形,冷却速率为0.8℃/s的工艺下,铁素体体积分数为43.7%,铁素体晶粒尺寸为10.8μm,珠光体体积分数为56.3%,珠光体团尺寸为22.4μm。实际生产中,加热至1 200℃,在1 000℃上冷床空冷,HRB500E钢筋显微组织由铁素体和珠光体组成,屈服强度大于500 MPa,抗拉强度大于650 MPa,强屈比大于1.25,断后伸长率大于16.0%,最大力总延伸率大于9.0%,符合国家标准要求。

HRB500E钢筋屈服强度偏低原因分析与探讨

针对某厂生产的HRB500E热轧带肋钢筋在做金属材料室温拉伸试验时出现屈服强度偏低,且拉伸断口上存在肉眼可见近似圆形凹坑(白斑)的问题,采用扫描电镜及能谱分析仪、金相显微镜对HRB500E热轧带肋钢筋的显微组织、断口形貌进行了分析。发现导致该钢筋屈服强度偏低的原因是显微组织中存在两处贝氏体组织聚集条带,且该贝氏体组织聚集带也是造成拉伸断口上出现白斑的根源。

HRB500E高强度抗震热轧钢筋的研发与生产

针对采用单一钒微合金化工艺生产时抗拉强度提升不明显,强屈比不合的问题,本文成分设计利用钒铌复合微合金化的工艺优化钢材的性能关系,在现有工艺不变的情况下,成功开发了φ12 mm、φ32 mm规格高强度螺纹钢。

HRB500E高强度抗震钢筋焊接性能

国内某厂通过铌微合金化和控冷工艺开发试制HRB500E高强度抗震钢筋,采用金相显微镜、维氏硬度计、闪光焊接、疲劳试验机及力学性能测试,对HRB500E钢筋焊接样力学性能、HV5硬度、金相显微组织、焊接接头强度及疲劳强度进行了试验研究。结果表明:焊接前后焊件和母材强度变化小于5 MPa,强度变化不大,焊件拉伸断口远离焊缝,为延性断口,焊接性能良好;在焊接热循环作用下,焊接接头焊缝、热影响粗晶区、热影响细晶区的表层和芯部经历奥氏体化后再结晶,其组织和硬度变化不大;混晶区至母材表层和芯部则经历不完全奥氏体化后的再结晶,母材芯部组织为F+P+B、表层组织为S,表层硬度HV5高于芯部硬度30 HV5,其组织和硬度变化较大;焊接接头的抗拉断负荷从焊缝到混晶区逐渐减小,焊缝和热影响粗晶区的抗拉断负荷比母材的高;采用国际焊接学会推荐的FAT75疲劳设计曲线对钢筋焊接接头疲劳强度设计是安全的。

微合金化控冷工艺开发HRB500E高强度抗震钢筋

针对红河钢铁有限公司炼钢、轧钢工艺装备,采用微合金化控轧控冷工艺生产HRB500E高强度抗震钢筋,并利用金相显微镜、拉力试验机对钢筋的力学性能、金相显微组织、夹杂物进行检验。结果表明:钢筋强韧性适中,具有较好的抗震性能和低应变时效性;控制钢中Mn含量小于1.55%,Nb含量小于0.025%,控冷终止温度大于680℃,钢筋心部组织为铁素体+珠光体+5%贝氏体,综合性能较佳。

氮合金化HRB500E钢筋连铸传热过程模拟及配水工艺优化

建立了氮合金化HRB500E连铸坯的凝固传热数学模型,并通过有限差分方法求解传热微分方程;运用Matlab软件进行铸坯凝固传热模拟及仿真计算,分析了原有冷却制度的不合理性,并基于相关冶金准则进行了优化;通过回归分析确定了优化后各冷却区的动态配水关系式。研究表明,原有配水工艺冷却强度偏大,易造成铸坯裂纹及疏松等缺陷;经过优化后将结晶器冷却水量下调15%～20%,二冷区0段和1段冷却水量下调4%～15%,二冷区2段和3段冷却水量下调30%～55%。采用优化后的冷却制度生产的铸坯角部、边部、中心无任何裂纹,并且偏析和疏松在1.5级以内,铸坯质量得到明显改善,验证了模型的可靠性及工艺优化的合理性。经回归分析后的动态配水关系式拟合度良好,对氮合金化HRB500E连铸生产有指导意义。

剪压比影响下配置HRB500E钢筋梁柱节点试验研究

由于高性能钢筋(HRB500E)具有良好的延性性能和抗震性能,本文拟对配置HRB500E钢筋混凝土梁柱中间节点的抗震性能进行相关研究。通过对3个梁柱中间节点足尺试件进行拟静力加载试验,研究剪压比对梁柱中间节点破坏模式、滞回特征和延性性能的影响。试验结果表明,配置HRB500E钢筋混凝土梁柱中间节点具有良好的抗震性能。随着剪压比的增加,试件的破坏模式发生转变,即由梁端弯曲破坏变为节点核心区剪切破坏;试件的滞回曲线所包围的面积明显增加,并且在加载后期时,试件滞回环的峰值荷载退化变快。同时,随着剪压比的增大,试件的梁屈服荷载和最大荷载显著增大;试件的梁屈服位移也逐渐增大,而屈服位移的增大引起了梁柱中间节点延性系数的减小。

HRB500E高强抗震钢筋高钛重矿渣混凝土梁裂缝试验研究

通过对6根HRB500E高强抗震钢筋高钛重矿渣混凝土梁和3根HRB335普通钢筋高钛重矿渣混凝土梁进行正截面抗弯性能试验,以钢筋、混凝土强度等级为变量,研究最受关注的高强抗震钢筋高钛重矿渣梁荷载作用下的开裂变形问题。结果表明:在混凝土强度、配筋都相同的情况下,HRB500E高强抗震钢筋高钛重矿渣混凝土梁的开裂弯矩、极限弯矩比普通梁高,屈服弯矩接近于普通梁;随着混凝土强度提高,最大裂缝宽度受钢筋强度的影响不甚明显;随着纵筋率的增加,裂缝宽度得到明显约束。较之普通梁,HRB500E高强抗震钢筋高钛重矿渣混凝土梁的裂缝开展分布较均匀,裂缝条数相对较多,平均裂缝和最大裂缝宽度更大。在试验数据基础上,提出更适合于该种钢筋混凝土梁最大裂缝宽度修正公式,弥补了现有公式的不足。本项目研究为高强抗震钢筋在高钛重矿渣混凝土工程结构中的推广应用提供了有益参考。

配置HRB500E钢筋梁柱节点数值模拟

本文采用超级节点模型模拟配置HRB500E钢筋梁柱节点在低周反复荷载作用下的非线性反应。基于Open Sees软件编写了分析程序,该程序选取Beam-Column Joint单元及合适的材料本构模型,并利用修正斜压场理论(MCFT)确定节点核心区的参数。MCFT定参通过自编Matlab算例实现。通过Open Sees软件对3个配置HRB500E钢筋梁柱节点试件进行数值模拟,得到试件梁端的荷载-位移曲线。通过与试验结果对比发现,两者的滞回曲线吻合良好,具体表现为滞回曲线最大荷载误差较小、滞回环峰值荷载走势较一致,并且捏缩效应也较一致。

配置HRB500E钢筋混凝土梁柱边节点试验研究

传统钢筋强度较低,不能满足现代化的建设需求;HRB500级钢筋强度满足要求,但是延性性能较差。因此,本文提出了一种采用新型工艺加工、生产的高性能钢筋(HRB500E),对配置HRB500E钢筋混凝土梁柱边节点的抗震性能进行了相关研究。通过3个梁柱边节点的足尺试件在低周往复荷载作用下的加载试验,研究柱轴压比和核心区配箍率对梁柱边节点的破坏模式、滞回特征、延性性能和耗能性能的影响。试验结果表明,配置HRB500E钢筋混凝土梁柱边节点具有良好的延性性能和耗能性能。其中,3个试件均属于梁端弯曲破坏,边节点核心区裂缝较少。随着核心区配箍率的增加,梁柱边节点的延性性能和耗能能力显著提高。然而,随着轴压比的增加,试件的延性系数和耗能能力下降均比较明显。

热轧Φ36～40 mm HRB500E螺纹钢筋的生产实践

根据GB/T 1499.2-2018标准,水钢设计了Φ36～40 mm HRB500E螺纹钢筋的内控成分为(%)0.22～0.25C、0.60～0.70Si、1. 50～1.60Mn、0.11～0.13V、P≤0. 045、S≤0. 045。采用"100 t顶底复吹转炉冶炼-挡渣出钢-脱氧合金化-LF炉精炼-160方坯连铸-方坯加热-棒材轧制-空冷"的工艺流程,生产出的Φ36 mm HRB500E螺纹钢筋的屈服强度R_(eL)~0 540～580 MPa,抗拉强度R_m^0 705～735 MPa,断后伸长率A 15. 5%～20. 5%,最大力总延伸率A_(gt)11.5%～14.0%,实测抗拉强度与实测屈服强度之比R_m^0/R_(eL)~0为1.25～1.32,实测屈服强度与GB/T 1499.2-2018标准要求的最低屈服强度之比R_(eL)~0/R_(eL)为1.08～1.16,因此,钢筋的力学性能满足GB/T 1499.2-2018标准要求。生产出的Φ40 mm HRB500E钢筋的微观组织为铁素体+珠光体,晶粒度为9.5～10级。

HRB500E高强抗震钢筋墩粗电渣压力焊接新工艺试验

随着我国高强抗震钢筋应用的增加,某些HRB500E钢筋采用传统钢筋电渣压力焊接工艺焊接,很难保证焊接接头质量。介绍了两种使钢筋接头截面积增大的新工艺,采用新工艺对直径22mm和25mm的HRB500E高强抗震钢筋进行试验,与传统电渣压力焊接对比分析,验证新工艺的可靠性和优越性。

HRB500E抗震钢筋研制

介绍了江苏沙钢集团淮钢特钢有限公司研制HRB500E抗震钢筋的关键工艺技术,分析了FeV合金对HRB500E综合机械性能的影响。

HRB500E抗震钢筋生产工艺及性能优化

本文针对HRB500E高强钢筋强屈比控制难度大,抗震性能合格率偏低等问题,通过研究分析其产品技术要求及生产特性等,进而采取优化合金成分控制范围、完善轧制工艺管理等措施,最终取得了良好效果:抗震性能合格率由工艺优化前的80%提高到99%以上。

HRB500E抗震钢筋的试制

通过研究Cr对钢筋性能的影响,确定了HRB500E抗震钢筋的成分,制定了合理的炼钢合金化和轧制控轧工艺,试制出合格的HRB500E抗震钢筋,提高了HRB500E钢的品质。

HRB500EΦ40mm大规格抗震钢筋生产工艺优化与组织调控

文章介绍了研制HRB500EΦ40mm高强度大规格钢筋复合强化工艺的过程,采用金相显微镜、万能拉伸试验机等手段分析HRB500EΦ40mm高强度大规格钢筋的微观组织组成和分布、力学性能等,并结合强化机制分析钢筋的综合性能。试制结果表明,取消Cr强化的HRB500EΦ40mm高强度大规格钢筋的微观组织主要由铁素体和珠光体组成,珠光体所占比例大于铁素体所占比例,HRB500EΦ40mm高强度大规格钢筋的屈服强度和抗拉强度均满足国标要求,开发的高强度大规格钢筋化学成分、控轧控冷工艺设计合理,产品具有较好的综合性能。

抗震钢筋HRB500E的试制

通过对转炉钢成分设计、控制炼钢工艺和轧钢工艺等方面进行研究,试制出合格的HRB500E抗震钢筋。