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比是指钢材的屈服强度实测值(Rel实)与屈服强度标准值(Rel标)的比值(即Rel实/Rel标)。抗震结构的比并非越大越好,必须要控制在一定范围内,控制比的目的是为了避免构件在受到外力破坏下发生形态的改变。当梁内钢筋具有过高的比时,可能会导致本应出现塑性铰的地方未出现塑性铰的严重后果。我国规定HRB400E和HRB500E盘螺钢的比Rel实/Rel标≤1.30。
起初研究人员在对材料进行性能预报时,是通过将实际生产所积累的数据进行统计,并做回归分析得出材料工艺参数与力学性能之间的定量回归关系,以实现对材料性能进行预报1。先对板带钢热轧过程的显微组织演变模型进行建模的是英国谢菲尔德(Sheffield)大学的CM塞拉斯,他首先提出如何量化钢材在热轧过程中的冶金学现象和温度场,该模型的应用广泛,包括低cmn钢生产过程中的组织预报,同时可以对奥氏体晶粒变化进行预报。加拿大(UBC)和美国(标准局)于90年代在美国政府的资助下,与多家大型钢铁企业共同研发了用于板材热连轧的模拟软件,该软件被成功并且广泛的应用于热连轧组织性能的预报。此外,日本的日本钢铁和川畸钢铁、法国的法国钢铁研究协会(IRSID)和加拿大的大不列颠哥伦比亚大学(UBC)等也对性能预报进行了相应的一些研究。起初对性能预报和控制的研究主要针对C-mn钢热轧薄板,目前己延伸到薄板以外的热轧合金钢以及其它一些钢种上。
奥钢联在热轧方面开发了一款模拟软件,被命名为VAIQ这款软件主要是用物理冶金模型来描述轧制过程的微观组织变化,广泛用于描述带钢中沉淀物的受热溶解及冷却析出。带钢整个变化过程中不同位置被VAIQ系统的分段,并且追踪记录下来,从而得到个个点的性能。在预测低碳钢性能方面,该软件有不错的预报精度。
1995年刘振宇和王昭东等人通过应用神经网络来预报热轧带钢的组织与性能。该系统以分析和描述钢材的组织与性能关系的诸多强韧化机制为基础,进而建立起热轧带钢的组织与性能、热轧生产工艺参数与性能之间的神经网络模型,该神经网络模型能够准确预报钢材强度、韧性和硬度等多个指标,能够大大的克服经验公式存在的缺点。
宝钢和东北大学通过采用人工智能的方法已经能够对低合金钢的力学性能进行预报,并即将投入到生产当中;此外,北京科技大学以及东北大学等研究机构在神经网络等方面也开展了相关的模拟研究工作。
盘螺属于螺纹钢,它是一种应用非常广的建材用钢,由于具有良好的韧性和焊接性等综合性能,现阶段广泛用于钢筋混凝土建筑结构。盘螺钢带肋的外形通常有3中,包括螺旋形、人字形和月牙形,在我国标准GB1499.2~2007中规定带肋钢筋使用月牙形肋。通常国际上按照强度级别对钢筋进行分类,其中英国和美国标准主要为460MPa级,我国GB1499.2~2007标准中对335MPa、400MPa和500Mpa级别的钢筋技术要求都有明确规定,将强度大于400MPa的钢筋称为高强度钢筋。为使建筑物具有更好的性能,高强度盘螺钢的使用量在不断增加,大批企业纷纷开始投入到HRB500钢筋的研制当中,其中部分企业长期批量按英国、加拿大、日本、美国新加坡等国的相应标准生产和出口460MPa级钢筋。国内外通常采用微合金化、余热处理和细化晶粒等新技术来实现进一步提高钢筋的强度级别的目的在保证结构性能的同时,使用400MPa以上强度级别的钢筋,能够节约大量钢材大大降低成本,具有极大的应用前景。钢筋混凝土建筑结构在目前乃至未来很长一段时间仍将占据较大比重,高强度盘螺钢在我国建筑行业中仍将是重要建筑用钢。
钢材在轧制的过程中,温度变化使得组织发生变化,进一步使得钢材力学性能出现差异。热轧过程微观组织的变化主要包括:
(1)加热过程:晶粒粗化和微量元素的固溶;
(2)轧制过程:显微组织随着材料的加工硬化被拉长;
(3)高温奥氏体区:组织因动态再结晶而发生变化;
(4)轧制道次间隙以及轧后:组织因静态再结晶发生变化;
(5)轧制过程中:碳氮化物在两相区和低温奥氏体区诱变析出;
(6)低温奥氏体区:应变积累;
(7)变形过程中和变形后:奥氏体向铁素体的相变。
为了提高钢铁材料的性能,通常采用微合金化和超细晶化以及在冶炼时加入微量合铌、钒、钛等微合金元素的方法,其中合金元素的加入在不同的阶段发挥不同作用:在加热过程中能够抑制晶粒长大,在轧制过程中能够抑制回复与再结晶,在冷却的过程中起到沉淀强化和抑制相变的作用。
(1)金属主要有脆性和韧性两种断裂方式;
(2)钢中的碳和锰是对性能的影响大的两种元素,钢材的硬度和强度会随着碳含量的増加而增加,但韧性会降低;钢中的锰是固溶元素,一方面能和铁素体形成固溶体,同时也能形成碳化物,增加钢的强度;
(3)夹杂物对钢韧性的影响程度较强度而言要大很多,通常钢的强度越高其危害程度越大;由于夹杂物与钢基体之间存在的变形性差异和物理性质的不同,在加工变形的过程中会出现应力集中,导致钢材力学性能下降;
(4)钢材的力学性能主要由微观组织所决定,魏氏体(W)和贝氏体(B)均能提高钢的强度和硬度,但降低了韧性,导致性能缺陷的发生。
摘要:随着我国的工业化和城镇化发展的进一步加快,螺纹钢在我国今后发展中将继续是非常重要的建筑用钢,本文通过介绍螺纹钢的生产工艺流程以及生产螺纹钢的设备,以及螺纹钢在国内外的生产现状和生产新技术,综合分析说明提高螺纹管工艺技术对我国社会主义现代化建设具有重要的现实意义
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