核电站专用钢筋质量缺陷与改进

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1、2012年第4期柳钢科技55核电站专用钢筋质量缺陷与改进袁勤攀樊雷刘祖强(技术中心)摘要：分析柳钢开发核电站专用钢筋过程中出现的力学性能不合格、冷弯开裂、表面微裂纹、折叠等缺陷的原因，介绍实施的内控化学成分、连铸和轧制过程工艺优化措施及其效果。关键词：核电站专用钢筋；力学性能；表面质量；化学成分；连铸；轧制QualityDefectsandImprovementofSpecialReinforcedBarforNuclearPowerPlantYUANQin-panFANLeiLIUZu-qiang(TechniqueCente

2、r)Abstract：Thecausesfordefects,suchasfailmechanicalproperties,crackincoldbending,surfacecheckmarkandlap,occurredintheperiodofdevelopingspecialreinforcedbarforNuclearPowerPlantwereanalyzed,andtheinternal-controlledchemicalcompositions,optimumcountermeasuresforcontinuo

3、uscastingandrollingprocessaswellasitseffectswereintroduced.KeyWords：SpecialReinforcedBarforNuclearPowerPlant；MechanicalProperty；SurfaceQuali－ty；ChemicalComposition；ContinuousCasting；Rolling1前言MPa（见表1）。核电站专用热轧HRB400带肋钢筋，除了表1Φ36mmHRB400钢筋屈服强度检验情况符合国家标准GB1499.2-2007之外，还

4、要满足试验单位实验类型屈服强度/MPa建造核电站用钢筋的供货技术条件（见表4）。出厂前初试425柳钢生产核电站专用钢筋工艺路线：铁水柳钢预处理→转炉冶炼→全程保护浇铸→165mm×出厂前初试435165mm方坯→全连续式棒材生产线→检验→出出厂后现场复试405厂。核电站出厂后现场复试4052主要质量问题及原因分析[1]根据柳钢生产经验以及相关文献资料，2.1力学性能不合格造成上述现象的主要原因：（1）检验因素引起柳钢内部检验性能合格的钢筋而用户验收的性能波动，双方力学性能检验的试验设备和发现，小规格钢筋力学性能余量充足，大规格操

5、作人员水平的不同，会使得试验结果存在一HRB400钢筋屈服强度余量较少甚至低于400定的偏差。（2）钢筋在放置过程中发生了性能变化，即出现的时效现象。分别选取16mm和作者：袁勤攀，大学学历，助理工程师，现从事产品研发管理工作。40mm典型规格进行时效性能检验，检验结果56柳钢科技2012年第4期见表2，屈服强度下降15～30MPa，抗拉强度上），通条钢筋在轧制过程中的头部、中间、尾分别下降10～20MPa，延伸有小幅的提升。部的温度必然会存在一定的差异，使得通条钢（3）小规格钢筋压缩比较大，且轧后在冷床上筋的头部、中间、尾部的

6、性能会有一定的波动，冷却速度较快，其晶粒较大规格钢筋细，因此经定尺剪切后的钢筋成品因所取试样部位的不在成分相近时，小规格钢筋强度余量较大规格同而使得试样性能会有一定的偏差。通常柳钢钢筋大。（4）在整个热轧生产中，由于通条钢生产的钢筋中，通条钢筋的头部、中间、尾部筋很长（如Φ32mm的钢筋，长度达330m以的屈服强度相差0～20MPa。表2HRB400核电专用钢筋时效检验结果屈服强度抗拉强度最大力总伸长率OOO规格检验批次时间ReL/Rm/A/%伸长率Rm/ReLReL/ReL-2-2（N·mm）（N·mm）Agt/%当天4546

7、1527141.351.14Φ16mm1030天42659428141.391.07当天42558522121.381.06Φ40mm1030天40657023131.401.01注：Φ40mm规格HRB400一个月时效性能最小值395MPa。2.2大规格钢筋冷弯开裂体＋珠光体（见图2b和图2c），试样基体组织为铁素体＋珠光体（见图2d）。在对Φ40mm规格HRB400钢筋进行5a冷弯过程中发现，部分钢筋的纵肋处出现开裂现象，裂口与钢基体成一定角度（见图1）。a截面上的裂口b裂口附近组织图1冷弯开裂形貌在纵肋上的每个裂纹处均取纵

8、截面金相样进行观察：表面裂纹对应处均观察到一些裂口，裂c试样表层组织d试样基体组织口与钢筋表面呈一定角度扩展，裂口内及裂纹两侧未观察到聚集分布的夹杂物和高温氧化特征，图2冷弯开裂处纵截面金相试样检验结果典型图片见图2a。通过金相分析，冷弯开裂主要原因是轧制经硝酸