螺紋鋼筋PSB830生產工藝研究與性能檢驗

（山鋼新疆分公司軋鋼廠，新疆 喀什 844200）

精軋螺紋鋼筋廣泛應用于高速公路、高速鐵路的大型橋梁及邊坡錨固工程。它具有連接、錨固簡便、粘著力強、張拉錨固安全可靠、施工方便等優點，而且節約鋼筋，減少構件面積和重量。螺紋鋼筋P S B 8 3 0是一種特殊形狀帶有不連續的外螺紋的直條鋼筋，該鋼筋在任意截面處，均可以用帶有內螺紋的連接器或錨具進行連接或錨固。隨著工業的迅速發展，對鋼筋性能的要求，歐、美等國主要采用微合金化技術生產高強度、綜合性能好的400MPa、500MPa級鋼筋。微合金化是當前各鋼廠開發熱軋帶肋高強鋼筋的主要方式，它是指在鋼中加入微量V、N b等元素，利用其強化作用，使鋼通過熱軋后獲得高強度、高焊接性以及良好的成型性能。

1 工藝流程

鐵水預處理→轉爐冶煉→L F精煉→連鑄機連鑄→軋制→檢驗→發貨

2 技術要求

2.1 鋼種化學成分（熔煉成分）見表1。

2.2 力學性能要求見表2。

2.3 鋼筋的彎曲度不得影響正常使用，鋼筋每米彎曲度不應大于4 mm，總彎曲度不大于鋼筋總長度的0.4%。鋼筋的端部應平齊，不影響連接器通過。鋼筋拉伸實驗按GB/T 20065-2006執行。其他未盡事宜執行GB/T 20065-2006規定。

2.4 鋼筋的公稱截面面積與理論重量見表3。

2.5 鋼筋外形尺寸及允許偏差見表4。

3 生產工藝與性能檢驗

3.1 生產工藝

轉爐控制爐渣堿度2.8-3.0，保證過程渣化好，終渣化透。轉爐采用雙渣法，拉碳取樣化驗成分，合格后放鋼。出庫的連鑄坯，倒運到加熱爐前原料跨內。將鋼坯由行車吊運至加熱爐裝料輥道上，齊頭后由推鋼機推進加熱爐內加熱。連鑄坯在加熱爐內加熱至規定溫度。連鑄坯出爐后，經出爐輥道、機前輥道送至 Φ500×1粗軋機，進行軋制。粗軋后的坯料，由輥道運至160t熱剪進行切頭、切尾。軋件切頭、切尾后，進入 Φ430×4中軋機組，進行軋制。中軋后的軋件經輥道送入Φ320×8精軋機組軋制成成品。鋼坯加熱應均勻，加熱時間：80～90分鐘。加熱制度如表5所示：

生產過程中嚴格執行停軋降溫制度。軋制溫度制度。開軋溫度：1050～1100℃，精軋終軋溫度：950±20℃。加強穿水水量和水壓的控制，按照鋼筋上冷床溫度680℃左右控制穿水。成品軋件經倍尺剪分斷剪切。剪斷后的軋件由調速輥道送入上卸鋼裝置。軋件由上卸鋼裝置拋出后進入步進式冷床自然冷卻。軋件在冷卻的過程中由齊頭輥道齊頭。經步進式冷床，軋件落入下卸鋼裝置上，當軋件達到一定的數量時，下卸鋼機構動作，軋件落入冷剪前輥道。冷剪前輥道將軋件送入300t冷剪進行定尺剪切。定尺鋼材由鏈式移鋼機移至收集平臺上，人工分離通尺材，通尺鋼材進入通尺材收集區；定尺鋼材經人工點數后落入收集小車。

3.2 性能檢驗

試樣取雙倍試樣，一組用于正常檢驗，一組用于試驗分析。產品的物理性能如表6所示。產品的強度值符合國家標準，且各檢測點的檢驗值相對穩定。

4 金相組織分析

將以上產品進行取樣，利用金相分析儀進行了分析。

4.1 金相組織檢測

采用金相圖像分析儀以及掃描電鏡分析對試樣的金相組織進行分析，考察鋼筋的顯微組織，如圖1所示。

表1

表2

表3

表4

表5 PSB830鋼坯加熱嚴格按下表控制爐溫

表6 物理性能

由圖1可知，樣品均為鐵素體與珠光體混合物。其中晶粒度為9.0級，且分布均勻。未見明顯帶狀組織。樣品中也未見明顯的帶狀組織。鋼筋的強度與鋼坯的含碳量在一定范圍內存在著正比的關系，即強度隨著含碳量的增大而增大。合金元素Mn、Si構成置換固溶體，使屈服強度和抗拉強度增加。而V元素可以形成碳的化合物、氮的化合物，在軋后冷卻時析出，起到第二相沉淀強化作用，并且V可以有效的細化晶粒，從而提高鋼材的物理性能。

圖1 軋后金相組織

圖2 掃描電鏡分析

4.2 析出相掃描電鏡分析在試樣處理和分析過程中，經過反復觀察對比發現金相電解腐蝕法優于常規的硝酸酒精溶液浸蝕法。

由圖2可以看出：采用微合金生產的鋼筋中均有大量彌散的析出粒子，但存在明顯的不同。脫溶析出相的彌散析出和分布能夠有效增加鋼的強度，但是，析出粒子在聚集長大后也會降低強化甚至惡化強化效果。因此母相中存在有溶質原子的濃度差而使母相成分均勻化，均勻化的過程將破壞相界面平衡。

結語

要保證鋼材的性能，合金成分應必須滿足要求，C、Mn、V等合金含量必須嚴格控制。加熱溫度和終軋溫度過高會導致軋后晶粒粗大，使內部組織在奧氏體區停留時間過長，軋制過程產生的變形帶、位錯在奧氏體區發生回復現象，發生相變后，產品內部晶粒較大，使鋼材的屈服強度降低。另外，析出粒子的尺寸和分散程度也直接影響到鋼材的物理性能。

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