不同釩含量對鋼筋組織和性能的影響

鋼筋是現代建築結構中鋼筋混凝土的主要增強材料、骨架材料，在建築結構中承載著各種應力和應變。隨著建築工業的迅速發展，大型公共建築、高層建築等建築的複雜結構對鋼筋承載能力的要求越來越高，抗震問題也引起了普遍關注。

在2008年3月1日開始實施的國家熱軋帶肋鋼筋GB1499.2-2007中，第一次明確了抗震鋼筋的牌號，並提出更高的技術要求。為提高建築物的安全性，國外建築行業普遍採用焊接性能好、強度高的抗震鋼筋，如歐美、澳大利亞、紐西蘭等國家主要使用400 MPa、500 MPa級別高強度抗震鋼筋。500MPa級鋼筋是我國目前最高等級的熱軋鋼筋，可滿足高層、超高層建築和大型框架結構等對高強度、大規格鋼筋的需求。用它取代HRB 335鋼筋可節約用量28%以上，取代HRB 400可節約14%的用量。和普通鋼筋相比，抗震鋼筋以屈服強度、抗拉強度與強屈比、均勻伸長率進行衡量，要求具有較高且穩定的屈服強度和良好的延性、高應變低周疲勞性能。在低合金鋼中添加微合金元素V，通過其形成的碳氮化物產生的沉澱強化和晶粒細化作用，可大大提高鋼的強度，獲得良好的塑韌性。抗震鋼筋良好的強度和塑韌性，使鋼筋從變形到斷裂的時間間隔變長，有效地實現「建築結構發生變形到倒塌時間間隔儘可能延長」、「犧牲局部保整體」的抗震設計目的。

試驗材料均為500 MPa抗震鋼筋，試驗鋼筋的生產工藝路線是：50tLD轉爐吹煉吹氬處理方坯連鑄加熱爐加熱軋機軋制控制冷卻冷床空冷切剪、包裝500E高強度抗震鋼筋。抗震鋼筋的化學成分為：0.22%C，0.49%Si，1.31%Mn，0.028%S，0.032%P，0.054%Ni，0.054%Cr，0.062%Cu，余Fe。在抗震鋼筋中加入0.03%～0.05%V。

釩微合金化500 MPa鋼筋的過渡層和心部組織都是由多邊形鐵素體+珠光體組成，越靠近表層，組織越細小。鐵素體晶粒相對粗大是造成含釩鋼筋強屈比不達標的主要原因。規格為Φ16 mm的含釩量為0.05 wt%的鋼筋的鐵素體晶粒平均尺寸為8.4 μm，珠光體含量為47.2%，淬硬層厚度為0.49 mm。透射電鏡分析結果表明，細小的微合金碳氮化物主要在鐵素體晶內位錯和晶界處析出，含釩鋼筋中析出相含量較少。

轉自：冶金信息網

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