目前中國高強度鋼筋生產(chǎn)主要采用微合金化、超細晶粒和余熱處理三種工藝。
微合金化鋼筋主要是指通過在鋼水中添加微量釩、鈮、鈦等合金元素,通過這些微量元素的碳化物、氮化物在鋼中的沉淀析出,達到細化晶粒和沉淀析出強化的目的,從而改善鋼筋性能。通過微合金化工藝生產(chǎn)的鋼筋,具有強度高、焊接性能好、抗震性能強的特點,是產(chǎn)品綜合性能較好的高強度鋼筋生產(chǎn)工藝,但由于需要添加釩、鈮、鈦等合金元素,相應(yīng)會在一定程度增加生產(chǎn)成本。
超細晶粒鋼筋是在國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃(973計劃)超細晶粒鋼項目研究成果的基礎(chǔ)上,研究開發(fā)的高強度鋼筋生產(chǎn)工藝。該工藝是在不需添加或少添加合金元素,通過控軋控冷,利用形變誘導(dǎo)相變技術(shù),獲得超細晶粒組織,從而達到提高鋼筋強度的目的。該工藝由于減少添加合金元素,生產(chǎn)成本相對較低,且節(jié)約資源,但對焊接工藝有著嚴格的要求。因為在焊接過程中,焊接熱影響區(qū)晶粒會長大,從而使焊接接頭區(qū)域出現(xiàn)軟化,強度降低。
余熱處理鋼筋是指普通鋼筋利用軋后高溫直接進行淬火,然后利用鋼筋自身余熱進行自回火,從而實現(xiàn)提高強度的目的。但其可焊性、機械連接性能和施工適用性能較低,應(yīng)用范圍受到限制,一般只適用于對變形性能及加工性能要求不高的構(gòu)件中,如基礎(chǔ)、大體積混凝土、樓板、墻體及次要的中小結(jié)構(gòu)件等。
上述三種生產(chǎn)工藝各具優(yōu)勢,同時也都存在一定的不足,因此如何優(yōu)化工藝,取之所長,補之所短,使生產(chǎn)出來的鋼筋產(chǎn)品具有高質(zhì)量、低成本的特點,不但能夠滿足性能要求,同時也滿足經(jīng)濟方面的要求,是當(dāng)前高強度鋼筋生產(chǎn)企業(yè)亟待解決的問題。