钢铁知识培训——螺纹钢

钢铁知识培训——螺纹钢螺纹钢是热轧带肋钢筋的俗称。普通热轧钢筋其牌号由HRB和牌号的屈服点最小值构成。H、R、B分别为热轧（Hotrolled）、带肋（Ribbed）、钢筋（Bars）三个词的英文首位字母。热轧带肋钢筋分为HRB335（老牌号为20MnSi）、HRB400（老牌号为20MnSiV、20MnSiNb、20Mnti）、HRB500三个牌号。目录一．螺纹钢的基础知识1.标准号：2.化学成分3.螺纹钢的生产工艺4.尺寸、外形和允许偏差5.机械性能检验6.如何识别伪劣螺纹钢二，螺纹钢分类1．按化学成分分2．按轧制外形分3．按直径大小分4．按力学性能分5．按生产工艺分6．按在结构中的作用分三，中国螺纹钢的产量及消费情况1.螺纹钢的产量及产地分布2.中国螺纹钢消费量3.螺纹钢的进出口情况四，螺纹钢的主要消费领域五，螺纹钢期货的相关情况1.螺纹钢期货就是以螺纹钢为标的物的期货品种。2.上海期货交易所螺纹钢期货交易标准合约3.上海期货交易所螺纹钢期货标准合约附件4.螺纹钢期货升贴水及仓储费用5.影响螺纹钢期货的因素一．螺纹钢的基础知识1.标准号：GB1499-1998GB700—88（碳素结构钢）；GB/T2101—89（型钢验收、包装、标志及质量证明书的一般规定）；GB1499—91（混凝土用钢筋）；JISG3112—87（98）（钢筋混凝土用棒钢）；JISG3191—66（94）（热轧棒钢和卷棒钢的形状、尺寸、重量及其容许差）；BS4449—97（混凝土结构用热轧钢筋）。2.化学成分(1)(2).化学成分检验1）检验方法：对上述化学成分进行检验分析时常用的标准检验方法如下：GB/T223、JISG1211?1215、BS1837、BS手册19等。（2）成分指标：考核螺纹钢成分含量的指标主要有：C、Mn、P、S、Si等项，牌号不同，含量各有差别，其大致范围为：C（0.10～0.40%）、Mn1.80%、P0.050%、S0.050%、Si（0.60～1.00%）.3.螺纹钢的生产工艺螺纹钢是表面带肋的钢筋，亦称带肋钢筋，通常带有2道纵肋和沿长度方向均匀分布的横肋。横肋的外形为螺旋形、人字形、月牙形3种。用公称直径的毫米数表示。带肋钢筋的公称直径相当于横截面相等的光圆钢筋的公称直径。钢筋的公称直径为8-50毫米，推荐采用的直径为8、12、16、20、25、32、40毫米。带肋钢筋在混凝土中主要承受拉应力。带肋钢筋由于肋的作用，和混凝土有较大的粘结能力，因而能更好地承受外力的作用。带肋钢筋广泛用于各种建筑结构、特别是大型、重型、轻型薄壁和高层建筑结构。螺纹钢是由小型轧机生产的，小型轧机的主要类型分为：连续式、半连续式和横列式。目前世界上新建和在用的以全连续式小型轧机居多。当今流行的钢筋轧机有通用的高速轧制的钢筋轧机和4切分的高产量的钢筋轧机。连续小型轧机所用坯料一般是连铸小方坯，其边长一般为130~160mm，长度一般在6~12米左右，坯料单重1.5~3吨。轧制线多为平-立交替布置，实现全线无扭转轧制。根据不同坯料规格和成品尺寸有18、20、22、24架的小型轧机，18架为主流。目前，棒材轧制多采用步进式加热炉、高压水除鳞、低温轧制、无头轧制等新工艺，粗轧、中轧向适应大坯料及提高轧制精度方向发展，精轧机主要是提高精度和速度(最高18m/s)。产品规格一般为ф10-40mm，也有ф6-32mm或ф12-50mm的。生产的钢种为市场大量需要的低中高碳钢、低合金钢；最高轧制速度为18m/s。其生产工艺流程如下：步进式加热炉→粗轧机→中轧机→精轧机→水冷装置→冷床→冷剪→自动计数装置→打捆机→卸料台架。4.尺寸、外形和允许偏差1）公称直径范围及推荐直径钢筋的公称直径范围为6～50mm，标准推荐的钢筋公称直径为6、8、10、12、16、20、25、32、40、50mm。2）带肋钢筋的表面形状及尺寸允许偏差带肋钢筋横肋设计原则应符合下列规定：横肋与钢筋轴线的夹角β不应小于45度，当该夹角不大于70度时，钢筋相对两面上横肋的方向应相反；横肋公称间距l不得大于钢筋公称直径的0.7倍；横肋侧面与钢筋表面的夹角α不得小于45度；钢筋相邻两面上横肋末端之间的间隙（包括纵肋宽度）总和不应大于钢筋公称周长的20%；当钢筋公称直径不大于12mm时，相对肋面积不应小于0.055；公称直径为14mm和16mm时，相对肋面积不应小于0.060；公称直径大于16mm时，相对肋面积不应小于0.065。相对肋面积的计算可参考附录C。带肋钢筋通常带有纵肋，也可不带纵肋；3）长度及允许偏差a、长度钢筋通常按定尺长度交货，具体交货长度应在合同中注明；钢筋可以盘卷交货，每盘应是一条钢筋，允许每批有5%的盘数（不足两盘时可有两盘）由两条钢筋组成。其盘重及盘径由供需双方协商确定。b、长度允许偏差钢筋按定尺交货时的长度允许偏差不得大于±25mm；当要求最小长度时，其偏差为+50mm；当要求最大长度时，其偏差为-50mm。c、弯曲度和端部直条钢筋的弯曲度应不影响正常使用，总弯曲度不大于钢筋总长度的0.4%；钢筋端部应剪切正直，局部变形应不影响使用。5.机械性能检验（1）.力学性能1）性能指标：考核螺纹钢机械性能的检验项目包括拉伸试验（抗拉强度、屈服强度、延伸率）、弯曲试验（一次弯曲及反弯曲）。2）检验方法：①拉伸试验方法：常用的标准检验方法有GB/T228-87、JISZ2201、JISZ2241、ASTMA370、ГОСТ1497、BS18等；②弯曲试验方法：常用的标准检验方法有GB/T232-88、JISZ2248、ASTME290、ГОСТ14019等。3）弯曲性能按下表规定的弯心直径弯曲180度后，钢筋受弯曲部位表面不得产生裂纹。4）反向弯曲性能根据需方要求，钢筋可进行反向弯曲性能试验。反向弯曲试验的弯心直径比弯曲试验相应增加一个钢筋直径。先正向弯曲45度，后反向弯曲23度，后反向弯曲23度。经反向弯曲试验后，钢筋受弯曲部位表面不得产生裂纹。牌号公称直径amm弯曲试验弯心直径HRB3356-2528-503a4aHRB4006-2528-504a5aHRB5006-2528-506a7a2）.表面质量:钢筋表面不得有裂纹、结疤和折叠。钢筋表面允许有凸块，但不得超过横肋的高度，钢筋表面上其他缺陷的深度和高度不得大于所在部位尺寸的允许偏差。6.如何识别伪劣螺纹钢目前钢材市场上的伪劣热轧带肋钢筋（俗称螺纹钢）不合格因素主要是：1、实际尺寸比名义尺寸小一个规格左右，经销商通过实际重量进货，理论重量交货赚取金属量，获取暴利。2、强度偏低。3、化学成份不合格率高。究其原因主要是小轧钢厂原料不合格，用土炼钢坯轧制螺纹钢所致。在购买螺纹钢时，首先从外观尺寸看，可用游标卡量具简单测量实际尺寸是否比标明尺寸（一般螺纹钢上均轧有规格标志）小约一个规格左右或更多（如HRB40012螺纹钢标准内径为11.5±0.4mm，而伪劣螺纹钢内径大多为10mm左右）。同时有些伪劣螺纹钢通过轧扁的方式来欺骗人的视觉，因而从钢筋端面观察其为扁椭圆形，而正规材端面应基本为圆形；其二，从表面质量看，伪劣螺纹钢由于用土坯轧制，其表面质量差，常带有结疤等缺陷，有整体粗糙感。同时有些小轧厂由于加热温度、轧制速度不够，表面颜色偏红；其三，正规钢材在厂家出厂时大多大捆包装，成捆钢材上均挂有与实物相对应的金属标牌，标明厂家、钢材牌号、批号、规格及检验代号等。而伪劣钢筋由于生产条件简陋，无大型吊装设备，大多小捆（十根左右捆扎）包装或散装，无金属标牌、无质量保证书。当然要根本避免买到伪劣钢筋，还是到名牌厂商的直接代理商处购买，不仅质量稳定，而且即使发生争议也易处理。有经验的人还可以通过火花判别其他化学成分。建议用户在购买螺纹钢时，一定要到正规钢材经营单位或经营点购买正规钢材，索取钢材质量证明书，并进行验收。对有质量疑义的可到专业检验机构进行质量咨询及检测。二，螺纹钢分类钢筋种类很多，通常按化学成分、生产工艺、轧制外形、供应形式、直径大小，以及在结构中的用途进行分类：1．按化学成分分碳素钢钢筋和普通低合金钢筋。碳素钢钢筋按碳量多少，又分为低碳钢钢筋（含碳量低于0.25％，如I级钢筋），中碳钢钢筋（含碳量0.25％～0.7％，如IV级钢筋），高碳钢钢筋（含碳量0.70％～1.4％，如碳素钢丝），碳素钢中除含有铁和碳元素外，还有少量在冶炼过程中带有的硅、锰、磷、硫等杂质。普通低合金钢钢筋是在低碳钢和中碳钢中加入少量合金元素，获得强度高和综合性能好的钢种，在钢筋中常用的合金元素有硅、锰、钒、钛等，普通低合金钢钢筋主要品种有：20MnSi、40Si2MnV、45SiMnTi等。各种化学成分含量的多少，对钢筋机械性能和可焊性的影响极大。一般建筑用钢筋在正常情况下不作化学成分的检验，但在选用钢筋时，仍需注意钢筋的化学成分。下面介绍钢筋中主要的五种元素对其性能的影响。碳（C）：碳与铁形成化合物渗碳体（Fe3C）,材性硬且脆，钢中含碳量增加渗碳体量就大，钢的硬度和强度也提高，而塑性和韧性则下降，材性变脆，其焊接性也随之变差。锰（Mn）：它是炼钢时作为脱氧剂加入钢中的，可使钢的塑性及韧性下降，因此含量要合适，一般含量在1.5％以下。硅（Si）：它也是作为脱氧剂加入钢中的，可使钢的强度和硬度增加。有时特意加入一些使其含量大于0.4％，但不能超过0.6％，因为它含量大时与碳（C）含量大时的作用一样。硫（S）:它是一种导致钢热脆性、使钢在焊接时出现热裂纹的有害杂质。它在钢中的存在使钢的塑性和韧性下降。一般要求其含量不得超过0.045％。磷（P）：它也是一种有害物质。磷使钢容易发生冷脆并恶化钢的焊接性能，尤其在200℃时，它可使钢材或焊缝出现冷裂纹。一般要求其含量低于0.045％，即使有些低合金钢也必须控制在0.050％～0.120％之间。2．按轧制外形分（1）光面钢筋：I级钢筋（Q235钢钢筋）均轧制为光面圆形截面，供应形式有盘圆，直径不大于10mm，长度为6m~12m。（2）带肋钢筋：有螺旋形、人字形和月牙形三种，一般Ⅱ、Ⅲ级钢筋轧制成人字形，Ⅳ级钢筋轧制成螺旋形及月牙形。（3）钢线（分低碳钢丝和碳素钢丝两种）及钢绞线。（4）冷轧扭钢筋：经冷轧并冷扭成型。3．按直径大小分钢丝（直径3~5mm）、细钢筋（直径6~10mm）、粗钢筋（直径大于22mm）。4．按力学性能分Ⅰ级钢筋（235/370级）；Ⅱ级钢筋（335/510级）；Ⅲ级钢筋（370/570）和Ⅳ级钢筋（540/835）5．按生产工艺分热轧、冷轧、冷拉的钢筋，还有以Ⅳ级钢筋经热处理而成的热处理钢筋，强度比前者更高。6．按在结构中的作用分受压钢筋、受拉钢筋、架立钢筋、分布钢筋、箍筋等配置在钢筋混凝土结构中的钢筋，按其作用可分为下列几种:（1）受力筋——承受拉、压应力的钢筋。（2）箍筋——承受一部分斜拉应力，并固定受力筋的位置，多用于梁和柱内。（3）架立筋——用以固定梁内钢箍的位置，构成梁内的钢筋骨架。（4）分布筋——用于屋面板、楼板内，与板的受力筋垂直布置，将承受的重量均匀地传给受力筋，并固定受力筋的位置，以及抵抗热胀冷缩所引起的温度变形。（5）其它——因构件构造要求或施工安装需要而配置的构造筋。如腰筋、预埋锚固筋、环等。三，中国螺纹钢的产量及消费情况1.螺纹钢的产量及产地分布以螺纹钢和线材为主的建筑钢材一直占据着我国钢材生产的半壁江山。2000年以前，小型材(以螺纹钢为主)的比重在25%左右；2001年以后，随着世界制造业向我国的转移，我国板管带材产销所占的比重逐步增加，建筑钢材所占比重逐年下降。2001-2007年，我国螺纹钢产量由4389.7万吨(小型材产量)增加到10136.6万吨，但占钢材产量的比重由28.0%下降到18.0%。受经济危机影响，2008年螺纹钢产量为9512.1万吨，比2007年稍有下降。据国家统计局最新数据显示，