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1.什么是低合金建筑钢筋?
  建筑用钢是一个用途十分广泛的钢材品种的总称,包括混凝土结构用钢线材,高层钢结构用板材和型材,轻型结构用各类型材和管材,公用设施、厂房用薄板和涂镀板、门窗、管道、暖气、五金器材以及建筑用辅助材料如钢支撑、模板、护栏、钢桩等,其消耗的钢材占钢材年消费总量的50%,所以建筑业是一个庞大的产业,建筑用钢也并非是低技术含量的低附加值的钢材品种。
  我国城镇和农村的住宅建设规模极其宏大,今后5年内建筑用钢需求总量达10亿吨,“十一五”我国城镇上升率要达到47%,混凝土结构用钢筋,盘圆钢丝和钢绞线的平均年需量在0.95亿吨,加上公路、隧道、堤坝、矿山、码头、机场的钢筋消费在1.25亿吨以上。
  混凝土结构用建筑钢材有:热轧钢筋、冷拉钢筋、冷拔低碳钢丝、冷变形钢筋、碳素钢丝和钢绞线,从我国的国情出发,基本建设的规模很大,还是以长条材为主体,近年来的主要变化如下:
  (1)目前20MnSi II级钢筋占钢筋总产量的90%以上;(2)钢筋质量得到普遍提高,已制订了钢筋钢的新标准的建筑设计、施工的新规范,大力推广应用400MPaIII级钢筋;(3)重点发展高强度低松弛钢绞线;(4)逐步淘汰冷拉钢筋和低碳冷拔钢丝两个品种,作为过渡,推荐生产冷轧带肋钢筋和冷轧扭钢筋;(5)热处理钢筋和精轧螺纹钢筋基本上已达到国外同类产品水平。
  2006年400MPa III级热轧钢筋产量已达1530万吨,占建筑钢筋总产量的21%,其中,含钒钢筋为830万吨,含铌钢筋约550万吨,超细晶钢及穿水钢筑等150万吨左右。
2.各类低合金建筑钢筋的生产工艺技术有什么区别?
  (1)对于非焊接钢筋,钢的碳含量控制在0.35%以下,通常添加0.02%~0.05%Nb进行微合金化,采用高温加热技术,使Nb充分溶解,“可溶Nb”保证了终轧时有更多的Nb(C、N)析出,这类钢的主要强化机制是沉淀强化。
  (2)对于可焊接钢筋,在较低的碳含量下,有两类成功的经验,Nb微合金化和V—N微合金化,都可取得较好的综合性能。许多企业的生产实践表明,微合金化钢筋无应变时效倾向。
  对于高级别或大规格钢筋,经常采用以下先进工艺技术生产:1)韧芯回火工艺(tempcore processes);2)轮缘回火工艺(temprimar)。
  前者为连续淬火回火的方式,后者为多次淬火回火的方式。二者都必须控制终轧温度,是取得细晶粒和平衡温度的先决条件,为保证表面均匀的热传导系数,冷却强度必须高于50000W/m2·K;冷却要对称的平稳,避免产生偏心分布。
3.对新一代的混凝土结构钢筋,有什么特殊的性能要求?
  新一代的混凝土结构钢筋,有抗震和耐火两大要求:
  抗震性:地震时钢筋受到反复拉压的强力作用并产生应变。在地震作用下,建筑层间的位移角可达到1/(650~800)。所以,要求钢筋具有对地震能量的吸收潜力。这个潜力往往以钢筋所受的最大应力,最大应变和时间的乘积,σmax·σmax·t来反映。通常对钢筋提出了高应变低周疲劳性能、应变时效敏感性、冷脆转变温度、可焊接性的要求以及强度一塑性配合。
  耐火性:突发火灾对建筑具有灾难性,要求钢材的耐火性比普通钢材更胜一筹。钢材在热循环下容易产生以下缺陷:
  一是屈服强度降低;二是颈缩后受拉杆件的断面削弱;三是框架几何变形的影响;四是杆件变形的影响。
  说到底,是钢的高温屈服强度的问题,一般认为200℃以上钢的弹性模量明显下降,300℃以上钢的屈服强度开始下降。为了防止火灾给钢结构造成破坏,提高钢材自身耐火性,远比采用防火涂料和防火屏蔽要省工省料、增加有效使用面积、减少环境污染。
  对耐火钢的制定标准σS600℃,1-3h>2/3 σs,常温。
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