SMM8月22日訊：2018年2月6日，經(jīng)國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局、國家標準化管理委員會以2018年第2號公告批準發(fā)布《鋼筋混凝土用鋼第2部分：熱軋帶肋鋼筋》，該標準編號為GB/T 1499.2-2018，代替舊標準：GB/T 1499.2-2007，具體實施時間定為2018年11月1日。

新行業(yè)標準中，取消了335MPa級鋼筋，增加了600MPa級鋼筋，增加了帶E牌號；對重量偏差適當加嚴（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；修改了交貨長度允許偏差；增加了橫肋末端間隙的測量方法等。

其中，特別值得注意的是新增了金相組織檢驗規(guī)定、宏觀金相、截面維氏硬度、微觀組織及檢驗方法，旨在從行業(yè)標準上，防止穿水鋼筋冒充熱軋鋼筋在市場進行流通。

對于鋼筋強度的要求，國家自2012年末已經(jīng)開始實施高強度鋼筋，鋼廠在生產(chǎn)過程中可以通過兩種方式來提高鋼筋的強度，一種可以通過“穿水工藝”來生產(chǎn)高強度鋼筋；另一種則是可以通過添加錳釩合金來提高鋼筋強度。據(jù)相關(guān)資料顯示，目前我國大多數(shù)國有鋼廠以及大型民營鋼企大都采用的是添加錳釩合金的生產(chǎn)工藝，而一些中小型民營鋼廠則采用“穿水工藝”居多。

何為“穿水工藝”？

俗稱的“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軋出后立即穿過水冷裝置進行強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”三個階段。一次冷卻大都采用穿水冷卻，業(yè)內(nèi)人士認為，“穿水”鋼筋的生產(chǎn)成本低。

“穿水工藝”基本原理是什么？

當鋼筋從精軋機出來后，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到一定的深度，此時鋼筋的心部仍為奧氏體組織。

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

穿水冷卻現(xiàn)場

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行奧氏體向鐵素體的等溫轉(zhuǎn)變，并在間界中形成細小的層狀珠光體。在這個階段放出的轉(zhuǎn)變熱不僅補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行追加回火。

采用“穿水工藝”生產(chǎn)的鋼筋只顯示出兩個同心的橫斷截面：一個回火馬氏體輪緣和一個珠光體芯體。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，并且提高其屈服強度和抗拉強度。同時，又不過多地降低塑性和沖擊韌性；對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很高（約1600℃，遠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，使鋼材熱加工時因硫而產(chǎn)生裂紋的“熱脆”現(xiàn)象減少。但是，過量的錳含量也會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？

提高鋼筋強度有兩種工藝，但為何要選擇“穿水工藝”？

螺紋鋼通過軋后穿水，也能夠提高鋼筋性能，降低合金元素含量，以達到降低生產(chǎn)成本、增加經(jīng)濟效益的目的。相關(guān)資料顯示，生產(chǎn)相同強度級別的螺紋鋼筋如果采用的是穿水冷卻工藝，能夠適當降低錳元素的含量。據(jù)統(tǒng)計，生產(chǎn)強度級別相同的螺紋鋼筋，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噸螺紋鋼筋計算，每年大約能創(chuàng)造2500萬的經(jīng)濟效益，同時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，不少鋼廠會采用“穿水工藝”來制作螺紋鋼筋。

為什么要全面停止穿水工藝軋制鋼筋？

隨著我國經(jīng)濟的持續(xù)高速發(fā)展，建筑業(yè)作為我國國民經(jīng)濟支柱產(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方面的問題：

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

其次，“穿水”螺紋鋼焊接之后，將會影響到鋼材的性能，且不易焊接。

再次，“穿水”螺紋鋼的強度具有時效性，強度非常容易失效。

最后，螺紋鋼表面裂紋嚴重。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0.15-0.25mm。在終端使用過程中容易產(chǎn)生應(yīng)力集中現(xiàn)象，裂紋進一步加深或擴散，從而嚴重影響鋼筋的使用性能。

有研究實踐表明，鋼筋表面銹層厚度很薄時（如20~40μm），便會導(dǎo)致混凝土順鋼筋開裂。因此，鋼筋銹蝕導(dǎo)致混凝土開裂是非常容易發(fā)生的。處在應(yīng)力狀態(tài)下的鋼筋（包括預(yù)應(yīng)力），在遭受腐蝕時有可能發(fā)生突然斷裂。這類事故在我國比較普遍，如鋼筋混凝土橋梁突然倒塌，建筑物突然斷裂。這類事故在我國比較普遍，如鋼筋混凝土橋梁突然倒塌，建筑物突然斷裂等，此類情況是腐蝕與應(yīng)力相互促進的結(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今世界的重大問題，而鋼筋銹蝕問題則是影響混凝土耐久性的首要因素。我國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。為了提高我國建筑安全標準，早前國家有關(guān)部門已明確規(guī)定要以高強度Ⅲ級螺紋鋼逐步取代Ⅱ級螺紋鋼。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？

在最新發(fā)布的熱軋鋼筋新行業(yè)標準中，新增了金相組織檢驗規(guī)定。增加金相組織檢驗，有什么作用？為什么要增加該種檢驗方法？

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，在核實的穿水冷卻工藝控制下，避開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間的水冷條件下，未能發(fā)生馬氏體相變，只能發(fā)生擴散性珠光體相變，形成晶粒度細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，通過金相組織檢驗，能迅速地把采用穿水工藝和非穿水工藝的螺紋鋼準確辨識出來，同時也是可以作為最終鑒定檢驗方法。

然而，新標準對金相檢驗提出要求，如果強制執(zhí)行金相檢驗，穿水工藝生產(chǎn)螺紋鋼基本上無法達到新標準檢驗要求。綜合現(xiàn)在國家在質(zhì)量方面政策執(zhí)行嚴格以及地條鋼和中小鋼廠淘汰，全國執(zhí)行新標準停止穿水工藝是大概率。

對鋼廠及原料影響如何？

未來鋼鐵行業(yè)實施螺紋鋼新標準后，“穿水”工藝生產(chǎn)的螺紋鋼將逐步失去市場空間，中小鋼廠不得不采取通過加釩的方式來生產(chǎn)螺紋鋼，這將對鋼廠產(chǎn)生一定的影響，并且還將對后期鋼筋中錳合金需求帶來一定的提振效應(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，隨著螺紋新標的臨近，鋼廠生產(chǎn)成本進一步增加，或推動市場價格上漲。

首先，重量偏差從嚴，調(diào)坯企業(yè)生產(chǎn)成本增加?，F(xiàn)執(zhí)行現(xiàn)執(zhí)行標準中φ12規(guī)格的螺紋鋼重量偏差是±7%，此次也適當加嚴提高至±6%。調(diào)坯軋材企業(yè)習(xí)慣用負公差抵消軋制成本，對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，隨著螺紋新標實施時間的臨近，鋼廠陸續(xù)開始試軋新標產(chǎn)品，其中合金增量帶來的成本增加約為120-200元/噸。

2、硅錳合金需求將提升

SMM錳行業(yè)分析師劉宇喬認為，禁止穿水工藝之后，將會對鋼筋中的錳（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，而且是強穿水工藝；強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)會員單位螺紋鋼總產(chǎn)量20724萬噸，按每月1700萬噸螺紋鋼產(chǎn)量來算，其中850萬螺紋鋼使用的是強穿水工藝，則每月新增硅錳6517的需求至少將在4萬噸左右。考慮到穿水技術(shù)先前在我國鋼鐵生產(chǎn)中的廣泛運用，實際新增硅錳需求水平可能明顯高于此數(shù)字。例如部分使用強穿水的鋼廠表示，按照新標準生產(chǎn)之后，硅錳實際用量增加了80%左右。

SMM錳分析師劉宇喬在《【SMM分析】螺紋新標刺激合金需求 硅錳新產(chǎn)能蓄勢待發(fā)》一文中提出，隨著螺紋鋼新標生效的臨近，硅錳新增需求可觀，每個月新增需求將在4萬噸以上。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4萬噸的水平，實際則會更低一些，因此至少不會出現(xiàn)密集投產(chǎn)導(dǎo)致嚴重過剩的局面，預(yù)計下半年硅錳行業(yè)供需格局仍將為緊平衡格局。

整體來看，螺紋新標實施后，將對提升我國熱軋帶肋鋼筋產(chǎn)品的質(zhì)量、促進節(jié)能減排、淘汰落后產(chǎn)能產(chǎn)生積極的推進作用，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，預(yù)期鋼材市場及錳釩合金市場的供需格局也將會有明顯改善。