(阿克苏地区检验检测中心)
摘要:对影响热轧带肋钢筋质量问题的主要因素进行了初步分析,并针对影响产品质量特性、质量问题的各类因素提出需要改进的措施。
关键词:带肋钢筋;质量问题;浅析
1 前言
我所是以检测建筑钢材为长的检测机构,主要检测有高碳钢丝、低碳钢丝、打包丝、钢筋混凝土用热轧带肋钢筋、热轧光圆钢筋和碳素结构钢热轧圆钢,其中钢筋混凝土用热轧带肋钢筋占钢材总量的60%以上,规格有 ø8~ø32 mm。随着我国建筑工业的迅猛发展和基础工程的建设,无疑将对钢筋混凝土用热轧带肋钢筋的质量提出更高的要求,笔者就钢筋混凝土用热轧带肋钢筋中HRB335(ø18—ø25 mm)质量问题作一探讨。
2 HRB335热轧带肋钢筋概述
我所对钢筋混凝土用热轧带肋钢筋按GB1499.2-2007标准规定进行检测,该标准分普通热轧钢筋和结晶粒热轧钢筋,普通热轧钢筋有三个牌号:HRB335、HRB400、HRB500,这三个牌号主要区别是碳、硅含量不同,故强度等级不同。原标准GB1499-1998中 25MnSi由于含碳、硅量较高,其可焊性、韧塑性以及弯曲性能较差,因此GB1499.2-2007没有列入,目前我所以检测普通热轧钢筋HRB335为主。
2.1 化学成分(表1)
表1 GB1499.2-2007标准规定HRB335钢筋冶炼成分%
2.2 力学性能要求(表2)
表2 GB1499.2-2007标准规定HRB335钢筋性能
该牌号以保证力学性能为目的。
该牌号为亚共析钢,钢材正常金相组织为:细珠光体+铁素体。
2.3 各元素在钢中作用
碳:保证形成一定数量的珠光体,是决定性能的关键元素。
硅、锰:起固溶强化作用。
磷、硫:是有害元素,磷产生冷脆,硫产生热脆,二者含量越低越好。碳、锰、硅元素之间的有机配合使钢筋具有较高的强度和韧塑性相结合的良好综合力学性能。
3 钢筋混凝土用热轧带肋钢筋存在的质量问题
3.1 表面质量问题
表面质量存在折叠、裂纹、重皮等缺陷。
3.2 力学性能问题
(1)抗拉强度太高,使钢筋脆性增加,韧塑性降低,没有屈服点或屈服点不明显,伸长率低,冷弯脆断。
(2)初验时抗拉强度和屈服强度刚达标准下限,经放置一段时间自然时效后,使强度降低。
4 对钢筋混凝土用热轧带肋钢筋质量问题简要剖析
4.1 化学成分
(1)由于化学成分超出标准允许范围,往往造成钢材性能不合格。
如:2004年8月发阿克苏地区某工程ø22 mm热轧带肋钢筋在使用时发生脆断,经取样送质检院化验分析,碳、硅、猛含量分别达到0.31%、0.86%、2.83%,均大大超出标准规定上限,造成冷弯脆断。
(2)钢中碳、锰、硅含量低于下限,造成钢材性能偏低。
2005年我所在抽查某公司经销的ø22 mm热轧带肋钢筋,在检测中发现有 2支样品力学性能不符合标准,力学性能抽查结果如表3所示。
表3 抽查性能分析结果
送质检院对其样品进行化学成分分析,结果如表4.
表4 化学成分分析结果
由于成分低于标准下限,造成钢筋性能不符合标准。
(3)成分不均,偏析严重,形成带状组织,造成材料各向异性。
(4)残余元素总量较高,碳当量偏高,造成钢材冷弯脆断。
2005年ø18 mm热轧带肋钢筋,在工地验收时发现断裂现象。我所在用户取过试样的3支钢材上各取1支样,试验结果有2支断裂,其中 1支试样抗拉强度达850 MPa,且无屈眼点。质检院对其中1支断裂试样进行化学成分分析,结果是五大元素都在标准范围内,残余元素铬含量高达0.413%,超出标准规定0.113%,铬、镍、铜的残余总量达0.608%,超出标准规定的0.008%;实际碳当量值达0.58%,超出标准规定值0.06%。
4.2 金相组织
质检院对检查中发生断裂的样品进行金相组织测试,结果金相组织为:铁素体+贝氏体+少量珠光体,与常规的HRB335金相组织铁素体+珠光体有很大不同,从贝氏体产生的原因分析,主要是钢中含铬、镍元素比例高,再由于外界冷却速度过快,导致心部为羽毛状上贝氏体;边部为针状下贝氏体,贝氏体具有较高的硬度同时降低钢的塑性,因此产生弯曲断裂现象。
4.3 重量偏差
负公差轧制,减少了钢筋断面尺寸,从而出现小规格理论重量较实际重量差异增加,甚于超出标准规定的重量偏差;由于断面减少,而试验方法是采用公称断面测算性能,从而影响钢筋性能,按平均3%重量偏差测定,相对公称横截面积按510 MPa抗拉强度计算,负差可降低抗拉强度15 MPa,降低屈服强度近 10 MPa。
4.4 塑性夹杂物较多且分布于表面
5结语
对影响热轧带助钢筋质量问题的主要因素进行了初步的分析,并和相关工程技术人员进行了充分的探讨,除论证了影响产品质量的各类因素和提出需要改善产品质量的措施外,还对样品的特性、质量问题产生的原因进行了浅析;同时,要加大对经销钢材市场的监督力度,杜绝不合格热轧带助钢筋流入建筑工程。
参考文献:
[1] 王廷溥.轧钢工艺学.北京:冶金工业出版社.
[2] 王占学.控制轧制与控制冷却.北京:冶金工业出版社.