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                      钢管知识
                      先进细晶粒普碳钢钢筋的开发
                      2012-7-13 15:59:51 | 钢管知识 | 关注:1347 次

                        面对巨大的市场需求和资源的巨大消耗,提高钢筋性能,减少建筑用钢筋用量,寻找一条减少资源消耗、环境友好型、可循环利用的钢筋生产技术路线,已成为今后我国建筑用钢筋现代化发展的必然之路。

                        目前我国广泛使用的钢筋为335MPa级低合金钢20MnSi,重点推广微合金化400MPa级钢筋如:20MnSiV和20MnSiNb钢筋。500MPa级钢筋的开发目前还只有在少数企业进行,同时仅有国家冶金技术标准,没有相应的建筑规范,不能在建筑中广泛使用。而在欧、美国家中主要使用400MPa和500MPa级级高强钢筋,英、德、日、俄等国大量使用400~600MPa级钢筋。我国钒、铌、钛微合金化III级钢筋的生产技术发展也不平衡。我国400MPa级钢筋以20MnSiV为主,少数厂家能够批量生产20MnSiNb和20MnTi。总之,目前我国钢筋生产的现状:从钢种的角度来看,普遍用低合金钢、微合金化钢生产高级别长型材。Si、Mn及合金元素含量偏高和使用微合金元素,不仅增加原材料成本,消耗大量的资源,还不利于材?#31995;?#22238;收和重复利用。而我国还在推广400MPa级的产品;从能耗与收得的角度来看,目前国内即使采用较先进的、引进的热连轧机生产长型材,仍然采用传统的高温加热(≥1150℃)、高温开轧(≥1000℃)和高温精轧(≥900℃)工艺。吨钢加热能耗达540kW•h/t(而钢坯的物理热和轧制能耗仅?#30452;?#20026;230和110kW•h/t),氧化烧损达1.4%,是典型的高能耗、低收得的生产过程,同时,还导致对环境的污染。若继续采用这种生产技术,将对资源与环境造成更大的负担,不仅对钢铁工业自身,而?#19968;够?#23545;国民经济相关产业的发展产生不利影响;从轧钢工艺的发展角度来看,低温轧?#24179;?#26159;轧钢技术发展的总趋势之一。而现有长材生产?#20852;?#37319;用的低温轧制、穿水冷却等旨在提高产品性能的技术,实质上是传统扁平材控轧控冷技术向长材的转移,已不能满足当前对可?#20013;?#21457;展、材料循环使用等方面的要求。因为在传统的控轧控冷中,普遍采用合金化与微合金化手段来实现控轧控冷,?#28304;?#21040;提高产品性能的目的。例如提高钢中的Mn含量(达1.6%)、加入Cr、Ni、Mo和加入Nb、V、Ti等合金化及微合金化元素。

                        研究改进生产工艺和设备,提高现有钢种的性能已成为目前钢铁企业发展的必由之路。在今后我国将长期面临矿产资源不足的局面。特别是对于400MPa钢筋生产用的微合金元素将长期面临资源紧?#26412;?#38754;,同时我国目前20MnSi钢筋生产所需的锰铁60%需要进口,?#29616;?#21463;到国际市场制约。为提高钢材强度,传统的做法是增加钢中的碳含量或合金含量,改进热处理制度。其局限性是浪费资源、能源,恶化焊?#26377;浴?#38887;性,增加钢材生产成本,损害废钢的可循环使用性,大量建筑废钢中的稀有贵重金属无法回收利用,不利于可?#20013;?#21457;展。

                        通过控轧控冷工艺获得超细组织,从而在不增加合金含量的基础上大幅提高钢材的性能,成为当前国际上研究的热点。传统的控轧控冷工艺,注重的是材?#31995;?#32452;织成分的控制,对利用细化晶粒手段达到提高钢材性能的研究没有给予足够的重视。而且对于低碳钢,传统的控轧控冷手段得到的晶粒尺寸为大于5微米,并且借助微合金化手段才能获得。近十?#25913;?#26469;,国际上广泛开展了获得细晶粒组织的研究,以期有效地提高钢的强度和韧性。其中以普通C-Mn钢获得细晶粒的工艺机制为研究工作重点,实验室已获得了2~3微米的细晶粒铁素体,屈服强度大于400MPa。同时未来钢铁材料研究发展方向是以高纯洁度、高均匀度和细晶粒为主要发展目标之一。以节省资源、降低成?#31454;?#21487;回收利用为研究的基本原则。自上世纪90年代后期起,中、日、韩三国先后?#24230;?#24040;资开展以获得细晶粒钢为目标的新一代钢铁材?#31995;?#37325;大基础研究,欧美国家也在积极开展相关项目研究工作。(来源:先进钢铁材料技术国家工程研究?#34892;?

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