质量月培训:螺纹钢生产质量知识培训

一、螺纹钢生产的意义和作用

我公司目前可生产φ10～φ50螺纹钢，以直条交货。

二、螺纹钢的牌号

目前我国广泛采用的是HRB400及HRB400E钢筋，在逐步推广的是HRB500和HRB500E钢筋，约占钢筋总产量的2%，其产量比例呈上升趋势。有极少数厂家在试生产HRB600和HRB600E钢筋,但HRB600和HRB600E钢筋现在只有企业标准还没有国家标准，在建筑中几乎没有应用。

HRB400E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、安全储备量大、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。

我公司目前生产的螺纹钢主要有两个牌号：HRB400及HRB400E。

三、螺纹钢生产主要工艺流程：

四、螺纹钢必须具备的一般性能是：

1、力学性能

强度是钢筋最基本的性能。强度通常是指材料在外力作用下抵抗产生弹性变形、塑性变形和断裂的能力。材料在承受拉伸载荷时，当载荷不增加而仍继续发生明显塑性变形的现象叫做屈服。产生屈服时的应力，称屈服点或称屈服强度，应区分上屈服强度ReH（试样发生屈服而力首次下降前的最高应力）和下屈服强度Rel（在屈服期间，不计初始瞬时效应时的最低应力）。工程上有许多材料没有明显的屈服点，如合金钢、高碳钢。材料在断裂前所达到的最大应力值，称抗拉强度或强度极限，用Rm（MPa）表示。一般受力钢筋强度越高，性能就越好，但也有一定限度。由于钢材弹性模量基本为一常值（E=2.0*105MPa）,强度过高时高应力引起的大变形（伸长）将影响正常使用（挠度、裂缝）。因此，混凝土结构中钢筋设计强度上限为360MPa，太高的强度没有意义。提高强度主要靠材质改进（合金化），也可以通过热处理和冷加工提高强度，但延性损失太大。具体标准见表1：

延性是钢筋的变形能力，通常用拉伸试验测得的伸长率来表示，强屈比也反映了其延性。目前通常用的伸长率指标（A5、 A10、 A100）因标距不同，只反映颈缩区域的局部残余变形，且断口拼接测量误差较大。国标GB/T1499.2-2018规定了最大拉力下的总伸长率指标Agt(普通≥7.5%\抗震≥9%)，是比较科学的指标。伸长率标准见表1：

    抗震钢筋除应满足表1要求外,还须满足以下要求：

a.钢筋实测抗拉强度与实测屈服强度之比不小于1.25；

b.钢筋实测屈服强度与表1规定的最小屈服强度之比不大于1.30。

c.钢筋的最大力总伸长率Agt不小于9%。

2、 工艺性能

需方无要求，可不进行反向弯曲性能试验。

3、其他性能

锚固性能及锚固延性（大滑移时仍维持锚固）是钢筋在结构中与混凝土共受力的基础。光面钢筋靠胶结及摩擦，受力性能较差；变形钢筋以咬合作用受力，与其外形有关，取决于钢筋的横肋高度、肋面积比以及与混凝土咬合齿的形态。

4、重量及允许偏差

    钢筋可按理论重量交货，也可按实际重量交货。

    国标GB1499.2-2007规定钢筋实际重量与理论重量的允许偏差见下表：

5、质量的稳定性  

质量的稳定性  规模生产的钢筋产品一般均质性好，质量稳定。小规模作坊式生产的冷加工钢筋一般离散度大，力学性能不稳定，不合格率高。

五、螺纹钢的质量控制

1、 炼钢过程中的质量控制

坯料的冶金质量对最终产品的质量起决定性作用，产品的许多内部和外部缺陷究其原因是由于坯料的冶金质量不良所致。

如最终的力学性能不合格，多是由于坯料的化学成分不合格、偏析严重、夹杂物过多或形态不均；如发生在钢材表面的裂纹、麻点等，大多是由于连铸坯的皮下气泡或重皮造成的。这些缺陷除影响产品的外观和内在质量外，还会使轧制过程产生事故，如劈头、撕裂等会在轧制过程中引起堵钢、缠辊等事故。

实际生产中，钢坯的双浇、夹渣等缺陷易导致轧断的事故，缩孔、裂纹等缺陷严重影响到产品质量（如钢材空心、开裂）。

2、 轧制过程中的质量控制

轧钢工序是螺纹钢生产的最后也是最重要的工序，直接影响着产品的力学性能、几何尺寸和表面质量。严格的温度控制、轧制过程控制和冷却控制，是产品最终质量的保证。

加热温度控制：钢坯的加热温度实际上包括表面温度和断面温差，有时还包括长度温差。要保证钢坯加热温度均匀，要严格控制加热速度，防止速度过快造成坯料内外温差过大，在均热段要有足够的保温时间，进一步提高钢坯加热温度的均匀性。

轧制温度的控制：包括开轧温度和终轧温度的控制。开轧温度通常控制在1100-1200℃，终轧温度控制在850℃以上。先进的全连轧生产线，由于轧制速度快，轧制过程的温升大于温降，为达到改善产品性能和节能的目的，可将开轧温度控制在900-950℃。

轧件温度波动直接影响其变形状态和变形抗力大小，从而造成轧件尺寸波动。轧制过程中尽可能使轧制温度保持一致。

在连轧过程中，张力是不可避免的，特别是粗中轧机组，由于轧件断面较大且机架间距较短，只能采用张力轧制，通过电传系统的精确调整，严格控制张力波动，在实现微张力的前提下，确保张力恒定。

轧机、轧辊、导卫等工艺装备的加工、安装、调整以及在使用过程中的磨损直接影响着轧件的尺寸精度。严格执行工艺规程，及时调整和更换磨损的工艺装备。

螺纹钢的轧后冷却，一般采用自然空冷和控制冷却两种方式，由于冷却速度直接影响钢筋性能，不均匀冷却必然造成性能的不均，应保证每支钢的头尾以及每支钢之间冷却速度一致。

我公司HRB400、HRB400E及HRB500轧后冷却主要采用的是控制冷却（即热轧带肋钢筋轧后余热处理）方式。

a.余热处理过程可分三个阶段:

  第一阶段：表面淬火阶段（急冷），钢筋离开精轧机在终轧温度下，尽快进入高效冷却装置进行快速冷却，钢筋表面由奥氏体转变为马氏体和残余的奥氏体组织，芯部仍处于奥氏体状态。

第二阶段：自回火阶段，钢筋通过快冷装置后，在空气中冷却，此时钢筋各截面内外温度梯度很大，芯部热量向外扩散，传到表面淬火层，使已形成的马氏体自回火，根据回火温度的不同可转变为回火马氏体或回火索氏体，而残余的奥氏体转变为马氏体，芯部仍处于奥氏体状态。

第三阶段：芯部转变阶段，钢筋在冷床上空冷一段时间后，断面上的热量重新分布，温度趋于一致，同时降温，此时芯部由奥氏体转变为铁素体和珠光体或铁素体、索氏体和贝氏体。

b.轧后余热对钢筋性能的影响，可以控制的因素有三个:

终轧温度、冷却时间、冷却速度。

c.轧后余热处理的目的

提高钢筋的力学性能和表面质量

d.我公司轧后余热处理对钢材性能的影响

焊接性能变差，且钢材表面易生锈。

六、产品质量的检查、检验

1、外形尺寸和表面质量：

外形尺寸主要测量钢筋的内径、纵横肋高度、横肋间距及横肋末端最大间隙、定尺长度及弯曲度等。测量工具：游标卡尺、直尺、钢卷尺。

表面质量采用目视、放大镜低倍观察和工具相结合的方式。钢筋表面不得有裂纹、结疤、折叠等影响使用性能的缺陷，端部剪切正直，局部变形不影响使用。表面凸块不得超过横肋的高度。

2、负偏差：

    根据公司要求，控制好米重负偏差和捆重负偏差，做到勤检查、勤调整。

3、力学性能：

每批钢筋取两个拉伸、两个弯曲和一个反弯试验样，贴好标签，按规定及时进行检验，一旦出现不合格，必须立即对不合格材准确进行隔离，并上报主管领导。

做好头、尾力学性能的抽检工作，确保头、尾力学性能达标。

4、化学成分：

    若需要化学分析时，可任选一支切样分析检验。

七、产品缺陷分类及原因

1、结疤

呈舌状、块状、鱼鳞状嵌在钢筋表面上。

2、裂缝

产生原因：（1）原料加热温度不均，轧制时各部分延伸宽展不一致。（2）加热速度过快或炉尾温度过高，原料内部产生较大的热应力，经轧制后产生裂纹。（3）轧制时，钢温过低，塑性变坏。（4）高碳钢和某些合金钢材冷却不当。（5）原料表面原有裂缝未被清除。（6）钢质不良，原料内部有缩孔、夹杂、皮下气泡、柱状晶间裂缝。（7）孔型设计不良或调整不当，孔型磨损严重或采用不合理的刻痕，使轧件各部分延伸不均，造成裂缝。

3、折叠

沿轧制方向，外形与裂缝相似，与钢筋表面呈一定斜角的缺陷。

    产生原因：（1）成品孔前某道轧件出耳子。（2）孔型设计不当，槽孔磨损严重，导卫装置设计、安装不良等，使轧件产生“台阶”或打滑导致金属堆积，再轧造成折叠。

4、凹坑

表面条状或块状的凹陷，周期性或无规律的分布在钢筋表面上。

5、凸块

钢筋除横肋外表面周期性的凸起。

产生原因：成品孔或成品前孔轧槽有砂眼、掉块或龟裂。

6、表面夹杂

表面夹杂一般呈点状、块状或条状机械粘结在钢筋表面上，具有一定的深度，大小形状无规律。炼钢夹杂一般呈白色或灰色；轧制中的夹杂一般呈红色或褐色，有时也呈灰白色，但深度较浅。如耐火材料、炉渣、灰烬。

7、翘皮

    呈鱼鳞状或分层翘起的薄皮，大部分是生根的，也有不生根的。

    产生原因：（1）导卫装置加工不善或安装不良，活套有尖锐棱角，刮伤了轧件表面，再轧后造成翘皮。（2）输送辊道或活套装置表面粗糙，刮伤了轧件表面，再轧后引起翘皮。（3）轧件带有薄耳子，再轧后被拉裂形成翘皮。（4）轧槽磨损严重轧件在孔型内打滑。（5）原料表面精整不良，凹坑深度比较大。（6）原料内部有较大的皮下气泡，轧制后破裂形成翘皮。

8、扭转

扭转是钢筋绕其纵轴扭成螺旋状。

9、弯曲

弯曲是指钢筋沿垂直方向或水平方向不平直现象。一般为波浪弯，有时也出现反复的水波浪弯或仅在端部出现弯曲。

10、切头变形

切头变形是指冷剪剪切后钢筋头部弯曲或头部呈马蹄形、三角形。

产生原因：（1）剪刃间隙过大。（2）剪刀磨钝。（3）剪切量过大或叠剪。

11、重量超差

重量超差是指螺纹钢筋每米重量低于标准规定的下限值，常与尺寸超差伴生。

12、形状不正

    有错槽、断面形状不正确等多种情况。

    产生原因：

（1）成品错槽

    由于上下轧槽未对正，应轴向调整轧辊，对正轧槽。

（2）断面形状不正确

    a.由于孔型设计不正确，应修改孔型。b.由于调整不当，应重新调整轧辊。c.由于轧槽车削不合格或装错轧辊，应换槽或换辊。d.由于轧槽被拉坏或磨损严重，应换槽。e.由于轧辊弹跳太大，应修理或更换轧机上的配件，使之配合精密，减少弹跳。f.由于轧辊轴向窜动，应拧紧侧压螺栓，防止轧辊轴向窜动。g.由于轴承磨损或烧坏、轴承座变形或磨坏、辊脖磨坏或锈坏、压下螺丝松动等原因造成，应针对具体情况进行处理。

13、麻面（又称麻点）

    钢材表面上有成片的凹凸不平的粗糙面，局部的、连续的或周期的出现在钢材的表面上。

产生原因：（1）轧辊冷却不良，钢温过低，造成严重磨损，或轧槽粘附有氧化铁皮。（2）轧辊材质不良，硬度不均或硬度过低，使轧槽很快磨损。（3）轧槽使用时间过长，磨损严重。（3）轧辊存放不妥，轧槽锈蚀。（4）除鳞不良，氧化铁皮被压入轧件表面，以后脱落形成麻面。

14、尺寸超差

尺寸超差是指钢筋各部位尺寸超过标准规定的偏差范围。

    产生原因：（1）孔型设计不合理。（2）轧机调整操作规程不当。（3）轴承、轧槽或导卫装置安装不当，磨损严重。（4）加热温度不均造成局部尺寸超差。（5）张力及活套存在拉钢。

15、横肋尺寸超差

横肋尺寸超差（横肋瘦）是指横肋高度及体积均小于标准要求的偏差值。

产生原因：（1）孔型设计不合理，成品前的红坯尺寸偏小。（2）张力及活套存在拉钢。（3）轧槽太老或来料太小。

(1)对角处的螺纹筋充不满：

    产生原因：来料过小，成品孔压下量不够。出现此种现象，应将来料放大。  

(2)成品一对角处的螺纹筋合格，另一对角处的螺纹筋未充满：

    产生原因：a.成品孔错槽。b.K1进口夹板导槽太宽或磨损严重，轧件往一边倾倒。

16、成品的纵筋充不满：

    产生原因：来料太小。

17、成品横筋缺肉：

    产生原因：成品轧槽粘有废钢。

18、成品横筋表面一侧有毛刺：

    产生原因：螺纹槽的圆角r小，金属难以脱槽。

八、成品表面质量及包装要求

1、长度要求：

1）定尺材

2）非定尺材

   3米以上,定尺以下。“博长”牌非定尺长度在9米以上,12米以下的须挑出剪切为9米定尺材。

2、表面质量要求：

1.无裂纹、结疤、折叠、凸块、凹坑、烂头、烂尾、翘皮、毛刺等表面缺陷。

2.无严重弯曲，端部剪切正直(当端部弯曲时，须及时更换冷剪刀片)。

3.纵筋(耳子)大小适宜，无纵筋(光边)及纵筋过大(宽边)一律剔除。

4.轧HRB400(E)、HRB500钢材(指经过强穿水的)，未穿水的或在穿水管内卡住过的钢材必须作废钢处理。

3、包装要求：

1） 定尺材

两端对齐，当中不得夹有短尺、杂物等，不得出现多支少支或散捆现象，成品表面不得沾有油污，不得混规格、混牌号打包。

精整班挂牌人员拿到标牌后应对标牌打印内容进行查验，防止出现错批、漏批、漏捆号现象发生。成品钢筋必须按规定挂牌，标牌必须挂平，不允许折叠，标牌批次不得挂错。

2） 非定尺材

一端平齐，捆扎牢固。

不得混规格、混牌号。