天鐵軋二制鋼有限公司研發(fā)的40mw鋼筋

天鐵軋二制鋼有限公司研發(fā)的40mw鋼筋

1bs4949gr加標(biāo)螺紋鋼的生產(chǎn)自2004年以來，國際市場(chǎng)的鋼材價(jià)格和需求顯著增加，中國的鋼材市場(chǎng)逐步從進(jìn)口類型轉(zhuǎn)變?yōu)檫M(jìn)口類型。而國內(nèi)鋼材市場(chǎng)價(jià)格低迷。時(shí)值我公司成功完成連續(xù)棒材生產(chǎn)線的升級(jí)改造,我公司憑借自1965起生產(chǎn)建筑用螺紋鋼筋的多年經(jīng)驗(yàn)和專業(yè)技術(shù)人員專業(yè)技術(shù),成功針對(duì)不同國際市場(chǎng)需求研發(fā)了BS4449GR460級(jí)英標(biāo)螺紋、ASTMA615GR60級(jí)美標(biāo)螺紋及CAN/CSA-G30.18-M92400W級(jí)加標(biāo)螺紋鋼生產(chǎn)。2004—2008年期間成功向國際不同地區(qū)出口英標(biāo)、美標(biāo)、加標(biāo)合格螺紋鋼筋百余萬噸,成功地抓住了市場(chǎng)契機(jī),占領(lǐng)了國際市場(chǎng)。BS4449GR460級(jí)英標(biāo)螺紋、ASTMA615GR60級(jí)美標(biāo)螺紋及CAN/CSA-G30.18-M92400W級(jí)加標(biāo)螺紋鋼與我國GB1499—1998的HRB400鋼筋類級(jí)別相似,同時(shí)適應(yīng)了國際建筑業(yè)使用高強(qiáng)度熱軋鋼筋提高建筑物的安全性、經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保性的趨勢(shì)。但標(biāo)準(zhǔn)之間又各有不同。我公司對(duì)3種標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品進(jìn)行開發(fā)生產(chǎn),均取得了成功。2bsg460、astrg60和csa400w的技術(shù)要求和技術(shù)特點(diǎn)2.1產(chǎn)品化學(xué)成分BS4449GR460級(jí)鋼筋的化學(xué)成分和碳當(dāng)量要求見表1。ASTMA615G60級(jí)鋼筋對(duì)化學(xué)成分沒有做具體要求,只要求對(duì)每爐鋼進(jìn)行化學(xué)分析,應(yīng)測(cè)定鋼中的碳、錳、磷和硫的百分比含量。所測(cè)得的磷含量應(yīng)不大于0.006%,用戶對(duì)成品鋼筋測(cè)得的磷含量不大于上述規(guī)定的25%。CAN/CSA-G30.18-M92400W級(jí)鋼筋的化學(xué)成分及碳當(dāng)量要求見表2。2.2鋼筋的力學(xué)性能BS4449GR460級(jí)鋼筋的力學(xué)性能和工藝性能見表3。ASTMA615G60級(jí)鋼筋的力學(xué)性能和工藝性能見表4。CSA400W級(jí)鋼筋的力學(xué)性能和工藝性能見表5。2.3相對(duì)面肋的角度BS4449GR460中對(duì)鋼筋中筋的高度、方向等具體外形尺寸未作特別規(guī)定。ASTMA615G60和CSA400W對(duì)橫肋要求基本相同:(1)沿鋼筋長(zhǎng)度方向分布均勻,相對(duì)面橫肋尺寸形狀基本相同。(2)肋與鋼筋軸線夾角不小于45°。當(dāng)該角度為45°~70°時(shí),相對(duì)面的肋在方向上應(yīng)相反;當(dāng)該角大于70°時(shí),相對(duì)面肋的方向可以不相反。(3)每面平均肋間距不得大于公稱直徑的0.7倍。2.4bssgr360、astalgar60和csa400w的比較2.4.1其他合金的研究英標(biāo)螺紋標(biāo)準(zhǔn)BS4449GR460中除對(duì)P元素的上限有要求外,沒有具體規(guī)定其他合金元素及成分范圍。美標(biāo)螺紋標(biāo)準(zhǔn)ASTMA615G60也只對(duì)C、P、S上限提出限制并要求Ceq≤0.51%,沒有對(duì)其他合金元素和成分范圍作出規(guī)定。綜上所述,加標(biāo)對(duì)螺紋鋼的化學(xué)要求最為嚴(yán)格,英標(biāo)次之,而美標(biāo)最為寬松,但美標(biāo)對(duì)力學(xué)性能抗拉要求較高,對(duì)實(shí)際原料的成分選擇應(yīng)更為精準(zhǔn)。2.4.2混凝土結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)屈服強(qiáng)度的要求BS4449GR460B要求屈服強(qiáng)度σs≥460MPa,為三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)中最高,抗拉強(qiáng)度σb在460B中要求最為嚴(yán)格,只有σb≥1.08σs,延伸率δ≥12%。ASTMA615G60要求σs≥420MPa,σb≥620,針對(duì)不同的鋼筋直徑δ要求不同,其中10#~19#要求δ≥9%;22#、25#要求δ≥8%;29#~47#要求δ≥7%。CSA400W對(duì)屈服強(qiáng)度的要求既有上限又有下限,σs為400~525MPa?？估瓘?qiáng)度σb≥540MPa,且σb/σs≥1.15;延伸率根據(jù)鋼筋直徑不同,10M~25M≥13%,30M~55M≥12%。綜上所述,英標(biāo)對(duì)屈服強(qiáng)度要求最高(460MPa),但抗拉強(qiáng)度要求較低,美標(biāo)對(duì)屈服強(qiáng)度要求居中(420MPa),但對(duì)抗拉強(qiáng)度(620MPa)要求較高;加標(biāo)對(duì)屈服強(qiáng)度要求最低(400MPa),但其還有上限限制不能超過525MPa,抗拉強(qiáng)度要求在540MPa以上,且強(qiáng)屈比≥1.15。相對(duì)而言,加標(biāo)對(duì)力學(xué)性能要求限制最為嚴(yán)格,美標(biāo)抗拉強(qiáng)度要求最高,英標(biāo)對(duì)屈服強(qiáng)度要求最高。2.4.3astma65ge0對(duì)彎芯直徑的要求BS4449GR460對(duì)冷彎和反彎要求最為嚴(yán)格。冷彎彎曲角度最大為180°,彎芯直徑最小,不分規(guī)格一律為鋼筋直徑的3倍。BS4449英標(biāo)中對(duì)冷彎的角度、彎芯半徑及在再反彎角度都做出了詳細(xì)規(guī)定。ASTMA615G60冷彎要求根據(jù)鋼筋直徑增大,彎芯直徑增大,彎曲要求降低。10#~16#鋼筋彎芯半徑為鋼筋的3.5倍,19#~25#鋼筋彎芯半徑為鋼筋半徑的5倍;29#~36#鋼筋彎芯半徑為鋼筋半徑的7倍,以上牌號(hào)彎曲角度為180°;43#~57#鋼筋彎芯半徑為鋼筋半徑的9倍,且彎曲角度為90°。ASTMA615G60對(duì)反彎未做要求。CSA400W冷彎要求彎曲直徑全部為180°,彎芯直徑隨鋼筋規(guī)格增大而增加,彎曲要求降低。10M、15M彎芯直徑為鋼筋直徑的3倍;20M、25M為其4倍;30M、35M為其6倍;45M、55M為其8倍。CSA400W對(duì)反彎未做要求。2.4.4美標(biāo)未作要求BS4449GR460對(duì)碳當(dāng)量上限在3種標(biāo)準(zhǔn)中,最高為0.51%,加標(biāo)400W為0.55%,而美標(biāo)未作要求。相對(duì)于國內(nèi)HRB400級(jí)鋼筋,此3種標(biāo)準(zhǔn)對(duì)碳當(dāng)量要求皆低,但強(qiáng)度要求更高,這對(duì)試制改造提出了更高要求。2.4.5熱處理狀態(tài)要求以上3種標(biāo)準(zhǔn)均未對(duì)鋼筋的交貨狀態(tài)提出要求,所以可以是熱軋狀態(tài),也可以是預(yù)熱處理狀態(tài)。這為我們進(jìn)行穿水預(yù)熱處理工藝軋制提供了可能,大大降低了成本。2.4.6鋼筋肋的直徑尺寸英標(biāo)BSGR460中未對(duì)鋼筋外形尺寸進(jìn)行明確規(guī)定,而美標(biāo)ASTM和加標(biāo)CSA對(duì)鋼筋肋的尺寸要求相當(dāng)詳細(xì)且基本一致,但英標(biāo)、美標(biāo)、加標(biāo)鋼筋的公稱直徑尺寸各不相同。這就要求我們?cè)谶@3種螺紋的外形設(shè)計(jì)上要分別進(jìn)行,且與國標(biāo)GB1449—1998相比都更為嚴(yán)格。3bsg460、astalgar60和csa400w的產(chǎn)量試驗(yàn)3.1鋼坯、加熱爐天鐵軋二公司生產(chǎn)英標(biāo)BS460、美標(biāo)ASTMA615G60和加標(biāo)CAS400W的主要工藝流程為:冷鋼坯(上料)→稱重、測(cè)長(zhǎng)→再加熱→粗軋→剪切→中軋→剪切→精軋→軋后余熱處理→倍尺分段→冷床冷卻→冷飛剪定尺→精整工序。天鐵軋二公司為調(diào)坯軋材生產(chǎn)企業(yè),我公司根據(jù)不同產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)按照鋼坯化學(xué)成分要求采購鋼坯,在全連軋生產(chǎn)線進(jìn)行軋制。天鐵軋二公司于2002年引進(jìn)意大利波米尼公司全連軋生產(chǎn)線,成品最高線速度18m/s,年產(chǎn)量70萬t。加熱爐為步進(jìn)梁式側(cè)進(jìn)側(cè)出料蓄熱式加熱爐,燃料為天然氣,有效面積20m×12.76m,加熱能力130t/h。此種加熱爐熱效率高,鋼坯環(huán)氧燒損少且節(jié)能、環(huán)保。加熱原料為150mm×150mm×6000mm和150mm×150mm×12000mm。全線共18架平/立布置機(jī)組,分為粗、中、精軋機(jī)3組,每組各6架,全線無扭轉(zhuǎn)。第14、16、18架軋機(jī)為平立可轉(zhuǎn)換機(jī)架,以幫助實(shí)現(xiàn)帶肋鋼筋切分生產(chǎn)工藝的最佳化。軋機(jī)全部為紅圈軋機(jī)(二輥短應(yīng)力線軋機(jī))。覬18及以上規(guī)格采用單線軋制,覬16及以下規(guī)格采用切分軋制。1~10架軋機(jī)為微張力軋制,10~18架為立活套控制(切分時(shí)末兩架也采用活套軋制),實(shí)現(xiàn)無張力軋制,保證產(chǎn)品尺寸精度,產(chǎn)品尺寸偏差可達(dá)到1/3DIN標(biāo)準(zhǔn)公差范圍的水平。3.2提高預(yù)應(yīng)力的力學(xué)性能BS4449GR460B、美標(biāo)ASTMA615G60、加標(biāo)CAS400W的技術(shù)要求、化學(xué)成分要求及其對(duì)交貨狀態(tài)沒有要求,我公司憑借長(zhǎng)期生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),采用HRB335(20MnSi)的基本成分,控制C、Mn、Si含量符合各標(biāo)準(zhǔn)要求,采用穿水技術(shù)提高鋼筋的屈服強(qiáng)度與抗拉強(qiáng)度,使鋼材的延伸性及可焊性得到保持,以達(dá)到各標(biāo)準(zhǔn)的各項(xiàng)技術(shù)要求。由于美標(biāo)ASTMA615GR60對(duì)鋼坯化學(xué)成分未作要求,為降低采購成本,提高生產(chǎn)兼容性,選擇英標(biāo)、美標(biāo)購置鋼坯化學(xué)成分見表6,加標(biāo)鋼坯化學(xué)成分見表7。3.3u3000充放電溫度與方式的選擇考慮到英標(biāo)BS4449GR460B、美標(biāo)ASTMA615G60及CSA對(duì)交貨狀態(tài)并無要求,故3種標(biāo)準(zhǔn)的軋制均采用穿水系統(tǒng)進(jìn)行余熱處理軋制,并根據(jù)力學(xué)性能與化學(xué)成分要求類似,結(jié)合加熱溫度、軋制速度、水量控制、水壓控制等多種工藝參數(shù)的控制,在棒材精軋結(jié)束后進(jìn)行穿水冷卻淬火,結(jié)合百米冷床自回火,能夠達(dá)到甚至超過HRB335鋼坯中加入V、Nb等微合金鋼熱軋后的機(jī)械性能?？紤]到軋制溫度和軋制速度對(duì)奧氏體晶粒大小的影響,即對(duì)鋼材合格率的影響,經(jīng)過大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析考綜合慮在加熱爐、軋機(jī)、穿水設(shè)備的軋制速度、冷卻水量、水壓等多種因素及試驗(yàn)資料,從加熱溫度與合格率的關(guān)系中得出各標(biāo)準(zhǔn)(英標(biāo)BS4449GR460、美標(biāo)ASTMA615G60、CSA400W)鋼坯的最佳加熱爐各段溫度,見表8。考慮到鋼筋尺寸不同,軋制速度與溫度對(duì)其再結(jié)晶程度的影響不同,從多次的生產(chǎn)試驗(yàn)數(shù)據(jù)中結(jié)合相應(yīng)的軋制溫度、水溫及水壓,選擇合適的軋制速度。英標(biāo)、美標(biāo)、加標(biāo)的終軋速度應(yīng)根據(jù)軋制尺寸的不同分別設(shè)定。軋件在穿水過程中的水冷與穿水結(jié)束后空冷的熱交換方式不同,但對(duì)軋件的溫度都有影響。我公司的穿水設(shè)備采用穿流管內(nèi)水冷,并且軋件在出穿流管后,在百米長(zhǎng)的冷床上自然空冷。這樣既具有水冷的快速性、高效性,又具有軋件空冷的內(nèi)部相變的均勻性。實(shí)際生產(chǎn)時(shí)應(yīng)根據(jù)不同的標(biāo)準(zhǔn)要求及鋼材尺寸設(shè)定不同的水壓與水量等參數(shù)。4力學(xué)性能及履行特點(diǎn)4.1通過對(duì)英標(biāo)BS4449GR460、美標(biāo)ASTMA615G60、加標(biāo)CSA400W等3種標(biāo)準(zhǔn)類似級(jí)別標(biāo)準(zhǔn)的分析對(duì)比,使我公司能將這3種相似級(jí)別的鋼筋生產(chǎn)及鋼坯采購歸為同一系列,鋼坯采購可以采用同一化學(xué)成分要求,只是加標(biāo)中對(duì)Si的含量控制更為嚴(yán)格,這樣3種標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品原料可以通用;盡量減小生產(chǎn)控制參數(shù)差異,提高軋制工藝的兼容性,便于不同標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品穿插進(jìn)行;降低對(duì)不同標(biāo)準(zhǔn)的合同訂單的起訂量要求,降低采購成本、生產(chǎn)成本,提高產(chǎn)品國際競(jìng)爭(zhēng)力。4.2在工業(yè)生產(chǎn)條件下,采用對(duì)HRB335原料進(jìn)行調(diào)整及穿水余熱處理,通過選擇合適的加熱溫度、軋制速度、冷卻水量、冷卻水壓等工藝參數(shù)可以實(shí)現(xiàn)鋼筋的組織結(jié)構(gòu)變化,使鋼筋的屈服強(qiáng)度比熱軋20MnSi鋼筋提高100~150MPa。從力學(xué)性能上能夠滿足英標(biāo)BS4449GR460、美標(biāo)ASTMA615G60及加標(biāo)CSA400W對(duì)屈服強(qiáng)度的要求。4.3采用鋼筋穿水冷卻技術(shù)生產(chǎn)的BS4449GR460、ASTMA615G60及CSA400W級(jí)鋼筋能夠達(dá)到英標(biāo)、美標(biāo)及加標(biāo)對(duì)屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、冷彎及反彎的要求,也能保證各標(biāo)準(zhǔn)對(duì)延伸及焊接的要求。對(duì)比在HRB335鋼坯中中加入V或者Nb等合金元素以提高機(jī)械性能的方法,其成本大大降低,極大增強(qiáng)了我公司國際市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力,取得了較高的經(jīng)濟(jì)效益。(4)肋全長(zhǎng)應(yīng)確保相對(duì)肋的末端間距不大于公稱周長(zhǎng)的12.5%,如橫肋末端終止于縱肋,則縱肋寬度視為間隙。當(dāng)縱肋超過2條時(shí),所有縱肋之和不得大于公稱