鋼筋是現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)中鋼筋混凝土的主要增強(qiáng)材料,、骨架材料,,在建筑結(jié)構(gòu)中承載著各種應(yīng)力和應(yīng)變。隨著建筑工業(yè)的迅速發(fā)展,,大型公共建筑,、高層建筑等建筑的復(fù)雜結(jié)構(gòu)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(guān)注,。
在2008年3月1日開始實(shí)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,并提出更高的技術(shù)要求,。為提高建筑物的安全性,,國外建筑行業(yè)普遍采用焊接性能好、強(qiáng)度高的抗震鋼筋,,如歐美、澳大利亞,、新西蘭等國家主要使用400MPa,、500MPa級別高強(qiáng)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,、超高層建筑和大型框架結(jié)構(gòu)等對高強(qiáng)度、大規(guī)格鋼筋的需求,。用它取代HRB335鋼筋可節(jié)約用量28%以上,,取代HRB400可節(jié)約14%的用量。和普通鋼筋相比,,抗震鋼筋以屈服強(qiáng)度(Rel),、抗拉強(qiáng)度(Rm)與強(qiáng)屈比(Rm實(shí)/Rel實(shí))、均勻伸長率(Agt)進(jìn)行衡量,,要求具有較高且穩(wěn)定的屈服強(qiáng)度和良好的延性(采用均勻伸長率及強(qiáng)屈比表征),、高應(yīng)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(chǎn)生的沉淀強(qiáng)化和晶粒細(xì)化作用,,可大大提高鋼的強(qiáng)度,,獲得良好的塑韌性??拐痄摻盍己玫膹?qiáng)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(shí)現(xiàn)“建筑結(jié)構(gòu)發(fā)生變形到倒塌時間間隔盡可能延長”,、“犧牲局部保整體”的抗震設(shè)計(jì)目的,。
試驗(yàn)材料均為500MPa抗震鋼筋,試驗(yàn)鋼筋的生產(chǎn)工藝路線是:50tLD轉(zhuǎn)爐吹煉→吹氬處理→方坯連鑄→加熱爐加熱→軋機(jī)軋制→控制冷卻→冷床空冷→切剪,、包裝→500E高強(qiáng)度抗震鋼筋,。抗震鋼筋的化學(xué)成分為(質(zhì)量分?jǐn)?shù),,%):0.22C,,0.49Si,1.31Mn,,0.028S,,0.032P,0.054Ni,,0.054Cr,,0.062Cu,余Fe,。在抗震鋼筋中加入0.03%-0.05%V,。
釩微合金化500MPa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(xì)小,。鐵素體晶粒相對粗大是造成含釩鋼筋強(qiáng)屈比不達(dá)標(biāo)的主要原因。規(guī)格為Φ16的含釩量為0.05wt%的鋼筋的鐵素體晶粒平均尺寸為8.4μm,,珠光體含量為47.2%,,淬硬層厚度為0.49mm。透射電鏡分析結(jié)果表明,,細(xì)小的微合金碳氮化物主要在鐵素體晶內(nèi)位錯和晶界處析出,,含釩鋼筋中析出相含量較少。