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螺纹钢的分类
目前钢筋生产发展趋势是普通钢筋已从低碳低合金钢筋向微合金化钢筋、余热处理钢筋发展,主流热轧钢筋的发展及关注品种主要有:微合金化钢筋、余热处理钢筋、超细晶热轧钢筋等。
微合金化钢筋
我国钢筋的发展经历了由低强度向较高强度发展的过程。中华人民共和国建国初期采用碳素钢Ⅰ级光面钢筋;20世纪70年代初期,出现了16MnⅡ级钢筋,25MnSiⅢ级钢筋,45 Mnsiv、40si2MnV和45si2MnIiⅢ级钢筋;70年代后期,20MnSi级钢筋取代了16Mn级钢筋,至今仍是主导钢筋产品;90年代后期,HRB335、HRB400和HRB500钢筋纳入制定的GB1499—1998热轧带肋钢筋标准中。目前我国广泛采用的仍然是HRB335钢筋,重点推广的是HRB400钢筋,约占钢筋总产量的12%,其产量比例呈上升趋势。HRB500钢筋只有生产标准,缺乏建筑规范,在建筑中几乎没有应用。
HRB400级钢筋具有强度高、延性好、节约用材、降低排筋密度、性能稳定、应变时效敏感性低、储备量大、焊接性能良好、抗震性能好、韧脆性转变温度低、高应变低周疲劳性能好等优点,因此更适用于高层、大跨度和抗震建筑结构,使用后具有巨大的经济效益和不可估量的社会效益,其应用必将越来越广泛。
目前我国推广应用HRB400等高强度钢筋已是发展趋势,标准《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》(GB1499--1998)规定可采用钒、铌、钛等微合金化元素。国内大多数企业主要采用钒铁或钒氮合金微合金化工艺,钒铁和钒氮合金涨价后,许多企业转而采用铌微合金化,并取得了成功;在钛微合金化方面,在试制上存在一些生产技术问题需进一步解决。微合金化方法的多样化有利于资源的均衡、合理利用。
螺纹钢企业的典型生产工艺流程,按各工序间的紧密衔接程度,大致可以分为三个主要区域:炼铁区域、主炼刚区域、精加工区域。各个区域的生产任务和前后工序的物流衔接关系如下所述:
(1)炼铁区域。在炼铁区域,炼铁工序将铁矿石、焦炭和石灰石送人高炉进行冶炼,铁矿石被分解预熔化,生成生铁,作为炼钢工序的原料,送往炼钢工序。
(2)主炼钢区域。主炼钢区域主要包括转炉(或电弧炉)炼钢,接受来自炼铁工序送来的生铁,与废钢一起投人转炉(或电弧炉)中,经吹氧并去除杂质,转化为钢水,出钢到钢包炉进行精炼(或脱气),通常采用LF精炼法,提高钢水质量,IF法采用氩气搅拌,在大气下用石墨电极埋弧加热,再加上白渣精炼技术组合而成,具有用强还原性渣脱硫、脱氧,进而进行夹杂物控制和用电弧加热熔化铁合金,调整成分、温度等功能:而一个满转炉炉容量的钢,称为炉次。达到钢种质量要求的钢水经连铸机固化、冷却、拉流、切割成各种长度的连铸坯小方坯,其边长一般为130-160mm,长度一般在6-12米左右,坯料单重1.5-3吨。(3)精加工区域。从连铸机拉出的板坯,经不同的加工路线送热轧机,在达到轧制所要求的温度下,送至连续小型轧机,轧制线多为平一立交替布置,实现全线无扭转轧制。根据不同坯料规格和成品尺寸有18、20、22、24架的小型轧机,18架为主流。目前,棒材轧制多采用步进式加热炉、高压水除鳞、低温轧制、无头轧制等新工艺,粗轧、中轧向适应大坯料及提高轧制精度方向发展,精轧机主要是提高精度和速度(高18m/s)。产品规格一般为φ10-40mm,也有中6-32m或φ12-50m的。生产的钢种为市场大量需要的低中高碳钢、低合金钢;高轧制速度为18m/s。
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合金结构钢(GB3077-88):合金结构钢简称合结钢,它是在优质碳素结构钢的基础上,适当地加人一种或数种合金示素(总含量不超过5%)而制成的钢种。合金元素主要用来提高钢的淬透性,通过适当的热处理可以使钢获得较高的强度和韧性,合金结构钢在一定程度上能使零件在整个截面上.获得比较均匀的较高的综合性能,这对钢材使用是极有现实意义的。因此合金结构钢常用于制造尺寸较大,形状较复杂、用碳结钢难于满足性能要求的各种零件。
合金结构钢根据其化学成分(主要是含碳量)、使用时的热处理工艺和用途的不同,大致可以分为为渗碳钢、调质钢和氮化钢三类。渗碳钢也称表硬化钢,主要是低碳合结钢(含碳量≤0.25%),用这类钢制成的零配件,大都经过表面热处理(渗碳或氰化),淬火并低温回火,可以获得很硬的表面层(HRV60以上),而心部仍具有良好的韧性,使零部件既耐磨,又能承受较高交变载荷或冲击载荷,常用来制造齿轮、轴等。
调质钢含碳量一般在0.25%以上,属于中碳台结钢。所制成的零部件经淬火及高温回火的调质处理后,可以获得配合很好的高强度和良好的韧性,即且有良好的综合力学性能,常用于制造承受较大载荷的轴、连杆、紧固件等。
氮化钢是含铝的中碳合结钢,所制成的零部件需先经过调质或表面火焰淬火,高频淬火处理、获得所需要的力学性能,再经过终切削精加工,然后进行氮化处理、以进一步增加其表面硬度和耐磨性。常用的氮化钢是38CrMoA1钢。可制造高耐磨性、高疲劳强度、高尺寸精密度的氮化零件,如高压阀门、撑床撑杆、磨床主轴等。
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