SMM8月22日訊：2018年2月6日，經(jīng)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)以2018年第2號(hào)公告批準(zhǔn)發(fā)布《鋼筋混凝土用鋼第2部分：熱軋帶肋鋼筋》，該標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)為GB/T 1499.2-2018，代替舊標(biāo)準(zhǔn)：GB/T 1499.2-2007，具體實(shí)施時(shí)間定為2018年11月1日。

新行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中，取消了335MPa級(jí)鋼筋，增加了600MPa級(jí)鋼筋，增加了帶E牌號(hào)；對(duì)重量偏差適當(dāng)加嚴(yán)（φ12螺紋鋼重量偏差由7%提高至6%），明確了重量偏差不允許復(fù)驗(yàn)；修改了交貨長(zhǎng)度允許偏差；增加了橫肋末端間隙的測(cè)量方法等。

其中，特別值得注意的是新增了金相組織檢驗(yàn)規(guī)定、宏觀金相、截面維氏硬度、微觀組織及檢驗(yàn)方法，旨在從行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)上，防止穿水鋼筋冒充熱軋鋼筋在市場(chǎng)進(jìn)行流通。

對(duì)于鋼筋強(qiáng)度的要求，國(guó)家自2012年末已經(jīng)開(kāi)始實(shí)施高強(qiáng)度鋼筋，鋼廠在生產(chǎn)過(guò)程中可以通過(guò)兩種方式來(lái)提高鋼筋的強(qiáng)度，一種可以通過(guò)“穿水工藝”來(lái)生產(chǎn)高強(qiáng)度鋼筋；另一種則是可以通過(guò)添加錳釩合金來(lái)提高鋼筋強(qiáng)度。據(jù)相關(guān)資料顯示，目前我國(guó)大多數(shù)國(guó)有鋼廠以及大型民營(yíng)鋼企大都采用的是添加錳釩合金的生產(chǎn)工藝，而一些中小型民營(yíng)鋼廠則采用“穿水工藝”居多。

何為“穿水工藝”？

俗稱(chēng)的“穿水”鋼筋是采用水冷卻工藝軋制而成的鋼筋。水冷卻工藝就是鋼筋從精軋機(jī)軋出后立即穿過(guò)水冷裝置進(jìn)行強(qiáng)行冷卻的型鋼控制冷卻。經(jīng)控制軋制的鋼材在軋制后，控制冷卻一般分為“一次冷卻”、“二次冷卻”和“空冷”三個(gè)階段。一次冷卻大都采用穿水冷卻，業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，“穿水”鋼筋的生產(chǎn)成本低。

“穿水工藝”基本原理是什么？

當(dāng)鋼筋從精軋機(jī)出來(lái)后，在表面就受到淬火和回火的連續(xù)處理，致使表面形成一層很薄的馬氏體組織并達(dá)到一定的深度，此時(shí)鋼筋的心部仍為奧氏體組織。

當(dāng)在鋼筋輪圈表面形成了一定厚度的馬氏體組織時(shí)，就中止水冷。當(dāng)鋼筋離開(kāi)水淬區(qū)時(shí)再棒材的橫斷面上形成的溫度梯度會(huì)產(chǎn)生熱流從中心流向表面。正是在這個(gè)期間，心部的熱流使馬氏體層回火，并使表面和心部的溫度達(dá)到均衡。

穿水冷卻現(xiàn)場(chǎng)

最后，再將鋼筋輸送到冷床期間或是停留在冷床期間始終在進(jìn)行奧氏體向鐵素體的等溫轉(zhuǎn)變，并在間界中形成細(xì)小的層狀珠光體。在這個(gè)階段放出的轉(zhuǎn)變熱不僅補(bǔ)償了鋼筋在冷床上損失的溫度，而且它還供給馬氏體輪圈進(jìn)行追加回火。

采用“穿水工藝”生產(chǎn)的鋼筋只顯示出兩個(gè)同心的橫斷截面：一個(gè)回火馬氏體輪緣和一個(gè)珠光體芯體。正是這種回火馬氏體與鐵素體和珠光體的組合，才是使鋼筋具有高屈服強(qiáng)度、良好彎曲性和耐熱性的主要原因。

為何添加錳釩合金能夠提高鋼筋強(qiáng)度？

首先，錳是結(jié)構(gòu)鋼中的常有元素，是一種弱脫氧劑。適量的錳能夠顯著改善鋼材的冷脆性能，并且提高其屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度。同時(shí)，又不過(guò)多地降低塑性和沖擊韌性；對(duì)脫除鋼中的有害元素氧的含量有一定作用。錳還能與鋼中的硫在高溫下化合成熔點(diǎn)很高（約1600℃，遠(yuǎn)高于鋼材的一般加工溫度）的硫化錳，所以可以減除硫的有害作用，使鋼材熱加工時(shí)因硫而產(chǎn)生裂紋的“熱脆”現(xiàn)象減少。但是，過(guò)量的錳含量也會(huì)使鋼材變脆并降低其塑性。

為什么鋼廠喜歡采用螺紋鋼穿水工藝？

提高鋼筋強(qiáng)度有兩種工藝，但為何要選擇“穿水工藝”？

螺紋鋼通過(guò)軋后穿水，也能夠提高鋼筋性能，降低合金元素含量，以達(dá)到降低生產(chǎn)成本、增加經(jīng)濟(jì)效益的目的。相關(guān)資料顯示，生產(chǎn)相同強(qiáng)度級(jí)別的螺紋鋼筋如果采用的是穿水冷卻工藝，能夠適當(dāng)降低錳元素的含量。據(jù)統(tǒng)計(jì)，生產(chǎn)強(qiáng)度級(jí)別相同的螺紋鋼筋，如果采用的是穿水冷卻工藝，每噸可節(jié)約錳碳合金20-30元左右。按鋼廠年產(chǎn)100噸螺紋鋼筋計(jì)算，每年大約能創(chuàng)造2500萬(wàn)的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)鋼廠成本增加幾乎可以忽略。

然而，采用添加錳釩合金的方式，在生產(chǎn)成本上將高出很多。因此，不少鋼廠會(huì)采用“穿水工藝”來(lái)制作螺紋鋼筋。

為什么要全面停止穿水工藝軋制鋼筋？

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)高速發(fā)展，建筑業(yè)作為我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)之一，也相應(yīng)得到了快速的發(fā)展。目前我國(guó)建筑主要為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)形式， 螺紋鋼筋是建筑行業(yè)用量最大的鋼材產(chǎn)品，其力學(xué)性能直接決定建筑結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性。而穿水工藝軋制的鋼筋產(chǎn)品主要存在以下幾個(gè)方面的問(wèn)題：

首先，穿水后的鋼筋降低了物理性能塑性指標(biāo)，盡管在強(qiáng)度上能夠達(dá)標(biāo)，生產(chǎn)成本也相對(duì)節(jié)約不少，但是鋼筋表層氧化膜被破壞，生銹是難以避免的，且強(qiáng)度容易衰竭。

其次，“穿水”螺紋鋼焊接之后，將會(huì)影響到鋼材的性能，且不易焊接。

再次，“穿水”螺紋鋼的強(qiáng)度具有時(shí)效性，強(qiáng)度非常容易失效。

最后，螺紋鋼表面裂紋嚴(yán)重。穿水后的鋼筋容易產(chǎn)生邊緣裂紋，該裂紋源于表面，往基體延伸，通常深達(dá)0.15-0.25mm。在終端使用過(guò)程中容易產(chǎn)生應(yīng)力集中現(xiàn)象，裂紋進(jìn)一步加深或擴(kuò)散，從而嚴(yán)重影響鋼筋的使用性能。

有研究實(shí)踐表明，鋼筋表面銹層厚度很薄時(shí)（如20~40μm），便會(huì)導(dǎo)致混凝土順?shù)摻铋_(kāi)裂。因此，鋼筋銹蝕導(dǎo)致混凝土開(kāi)裂是非常容易發(fā)生的。處在應(yīng)力狀態(tài)下的鋼筋（包括預(yù)應(yīng)力），在遭受腐蝕時(shí)有可能發(fā)生突然斷裂。這類(lèi)事故在我國(guó)比較普遍，如鋼筋混凝土橋梁突然倒塌，建筑物突然斷裂。這類(lèi)事故在我國(guó)比較普遍，如鋼筋混凝土橋梁突然倒塌，建筑物突然斷裂等，此類(lèi)情況是腐蝕與應(yīng)力相互促進(jìn)的結(jié)果。應(yīng)力可使鋼筋表面產(chǎn)生微裂紋，腐蝕沿裂紋深入，應(yīng)力再促裂紋開(kāi)展。如此周而復(fù)始，直到突然斷裂。

建筑混凝土耐久性已是當(dāng)今世界的重大問(wèn)題，而鋼筋銹蝕問(wèn)題則是影響混凝土耐久性的首要因素。我國(guó)存在著廣泛的腐蝕環(huán)境，尤其是工業(yè)環(huán)境中的建筑物，其鋼筋銹蝕破壞十分普遍。為了提高我國(guó)建筑安全標(biāo)準(zhǔn)，早前國(guó)家有關(guān)部門(mén)已明確規(guī)定要以高強(qiáng)度Ⅲ級(jí)螺紋鋼逐步取代Ⅱ級(jí)螺紋鋼。但是想要徹底提高螺紋鋼的各方面性能，解決易生銹、不易焊接和強(qiáng)度失效等難題，關(guān)鍵還在于全面停止穿水工藝。 

為什么增加金相組織檢驗(yàn)？

在最新發(fā)布的熱軋鋼筋新行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中，新增了金相組織檢驗(yàn)規(guī)定。增加金相組織檢驗(yàn)，有什么作用？為什么要增加該種檢驗(yàn)方法？

首先，螺紋鋼軋制穿水冷卻，主要原理為螺紋鋼筋具有一定的淬透性，在終軋后，溫度在Ae3以上，在核實(shí)的穿水冷卻工藝控制下，避開(kāi)珠光體型和中溫貝氏體相變區(qū)域，在鋼筋表面一定厚度內(nèi)發(fā)生馬氏體相變。而心部基體組織在短時(shí)間的水冷條件下，未能發(fā)生馬氏體相變，只能發(fā)生擴(kuò)散性珠光體相變，形成晶粒度細(xì)小的等軸的鐵素體和珠光體組織。螺紋鋼筋終軋未采用穿水冷卻，緩冷后金相組織主要是均勻鐵素體和珠光體組織。

因此，通過(guò)金相組織檢驗(yàn)，能迅速地把采用穿水工藝和非穿水工藝的螺紋鋼準(zhǔn)確辨識(shí)出來(lái)，同時(shí)也是可以作為最終鑒定檢驗(yàn)方法。

然而，新標(biāo)準(zhǔn)對(duì)金相檢驗(yàn)提出要求，如果強(qiáng)制執(zhí)行金相檢驗(yàn)，穿水工藝生產(chǎn)螺紋鋼基本上無(wú)法達(dá)到新標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)要求。綜合現(xiàn)在國(guó)家在質(zhì)量方面政策執(zhí)行嚴(yán)格以及地條鋼和中小鋼廠淘汰，全國(guó)執(zhí)行新標(biāo)準(zhǔn)停止穿水工藝是大概率。

對(duì)鋼廠及原料影響如何？

未來(lái)鋼鐵行業(yè)實(shí)施螺紋鋼新標(biāo)準(zhǔn)后，“穿水”工藝生產(chǎn)的螺紋鋼將逐步失去市場(chǎng)空間，中小鋼廠不得不采取通過(guò)加釩的方式來(lái)生產(chǎn)螺紋鋼，這將對(duì)鋼廠產(chǎn)生一定的影響，并且還將對(duì)后期鋼筋中錳合金需求帶來(lái)一定的提振效應(yīng)。

1、鋼廠生產(chǎn)成本增加

SMM鋼鐵分析師馬任在《螺紋新標(biāo)致鋼廠生產(chǎn)成本增加 萍鋼積極尋求復(fù)產(chǎn)》一文中表示，隨著螺紋新標(biāo)的臨近，鋼廠生產(chǎn)成本進(jìn)一步增加，或推動(dòng)市場(chǎng)價(jià)格上漲。

首先，重量偏差從嚴(yán)，調(diào)坯企業(yè)生產(chǎn)成本增加?，F(xiàn)執(zhí)行現(xiàn)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)中φ12規(guī)格的螺紋鋼重量偏差是±7%，此次也適當(dāng)加嚴(yán)提高至±6%。調(diào)坯軋材企業(yè)習(xí)慣用負(fù)公差抵消軋制成本，對(duì)于部分處于盈虧邊緣的調(diào)坯軋材企業(yè)而言，則意味著其生產(chǎn)成本增加。

其次，禁止穿水鋼筋流通，逼迫鋼企增加錳釩合金的用量。

據(jù)SMM鋼鐵調(diào)研，目前約有50%以上的鋼廠仍在使用穿水工藝，隨著螺紋新標(biāo)實(shí)施時(shí)間的臨近，鋼廠陸續(xù)開(kāi)始試軋新標(biāo)產(chǎn)品，其中合金增量帶來(lái)的成本增加約為120-200元/噸。

2、硅錳合金需求將提升

SMM錳行業(yè)分析師劉宇喬認(rèn)為，禁止穿水工藝之后，將會(huì)對(duì)鋼筋中的錳（Mn）及釩（V）元素用量將有明顯提升。

據(jù)SMM了解，50%以上的鋼廠仍在使用穿水工藝，而且是強(qiáng)穿水工藝；強(qiáng)穿水和不穿水螺紋鋼中錳含量平均相差0.3%左右。

2017年中鋼協(xié)會(huì)員單位螺紋鋼總產(chǎn)量20724萬(wàn)噸，按每月1700萬(wàn)噸螺紋鋼產(chǎn)量來(lái)算，其中850萬(wàn)螺紋鋼使用的是強(qiáng)穿水工藝，則每月新增硅錳6517的需求至少將在4萬(wàn)噸左右?？紤]到穿水技術(shù)先前在我國(guó)鋼鐵生產(chǎn)中的廣泛運(yùn)用，實(shí)際新增硅錳需求水平可能明顯高于此數(shù)字。例如部分使用強(qiáng)穿水的鋼廠表示，按照新標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)之后，硅錳實(shí)際用量增加了80%左右。

SMM錳分析師劉宇喬在《【SMM分析】螺紋新標(biāo)刺激合金需求 硅錳新產(chǎn)能蓄勢(shì)待發(fā)》一文中提出，隨著螺紋鋼新標(biāo)生效的臨近，硅錳新增需求可觀，每個(gè)月新增需求將在4萬(wàn)噸以上。硅錳下半年的新增產(chǎn)能的確較為密集，但在考慮到工程期拖延、調(diào)試生產(chǎn)等因素后，實(shí)際投產(chǎn)產(chǎn)量往往偏小，下半年直至年底，新增月產(chǎn)量至多為4萬(wàn)噸的水平，實(shí)際則會(huì)更低一些，因此至少不會(huì)出現(xiàn)密集投產(chǎn)導(dǎo)致嚴(yán)重過(guò)剩的局面，預(yù)計(jì)下半年硅錳行業(yè)供需格局仍將為緊平衡格局。

整體來(lái)看，螺紋新標(biāo)實(shí)施后，將對(duì)提升我國(guó)熱軋帶肋鋼筋產(chǎn)品的質(zhì)量、促進(jìn)節(jié)能減排、淘汰落后產(chǎn)能產(chǎn)生積極的推進(jìn)作用，并能更好的滿足房屋建筑、橋梁、鐵路、公路等領(lǐng)域?qū)彳垘Ю咪摻畹男枨?。同時(shí)，預(yù)期鋼材市場(chǎng)及錳釩合金市場(chǎng)的供需格局也將會(huì)有明顯改善。