HRB400螺纹钢中钒的强化作用探析

HRB400螺纹钢中钒的强化作用探析

谢龙

宝武集团韶关钢铁轧材厂

摘要：HRB400螺纹钢中钒的强化作用起到了非常关键的作用，对于螺纹钢的质量提升起到了重要的作用。HRB400螺纹钢是当前工程中应用的重要钢材，对于工程施工起到了关键的作用。而随着现代建筑工程要求提升，对于螺纹钢的强度要求也有所提升，钒在细化晶粒中应用具有一定的强化作用，可以实现钢材的强度提升。本文笔者针对HRB400螺纹钢进行了分析研究，提出了HRB400螺纹钢中钒强化作用研究的课题，并在文章中建立了相关试验对HRB400螺纹钢钒强化作用进行了相应的研究。

关键字；钢材；螺纹钢；强化作用；钒

1. HRB400螺纹钢中钒强化作用研究阐述

HRB400螺纹钢也是现代社会发展过程中应用的重要钢材料，对于社会的发展建设有非常重要的作用。我国正处于高速发展阶段，对于刚才的使用需求量相对比较大，一定程度上刺激了我国钢材市场以及钢材技术应用效果的控制，提升钢材的应用效果，确保其技术的应用更加合理。据相关数据研究表明，我国每年钢产量和消耗量在1500万吨左右。HRB400螺纹钢是我国社会生产中的主要钢材料。

在社会发展过程中，针对钢材进行有效控制，并同时完成了相关材料研究。如，在相关专家进行研究过程中，发现添加 V、Nb、Ti 等微合金元素能够提高钢筋的强度，提升韧性、屈强比也相对比较高。另外，在实际的研究过程中，发现钒元素的应用具有良好的强化效果。所以，本文建立相应的课题，主要是为了完成HRB400螺纹钢与钒强化作用之间的关系分析。以下是具体的试验内容。

2. HRB400螺纹钢中钒强化作用试验建立

HRB400螺纹钢钒强化作用应用分析过程中，主要是完成不同钒含量对HRB400螺纹钢的强化作用分析。试验中建立三组钒样品含量进行试验技术对比，在实际的试验展开过程中，要求钒含量分别设置为0. 020% 、0. 032% 、0. 042%。在试验过程中，要求HRB400螺纹钢要经过常温工艺进行处理，并在其生产完毕之后，测定钢材中的主要组成成分。

①第一组中碳元素含量为0.23%、硅元素含量为0. 32%、锰元素含量为1.18%、钒元素含量为0.020%、而氮元素含量为0.01%。

②第二组中碳元素含量为0. 24%、硅元素含量为0. 35%、锰元素含量为1. 15%、钒元素含量为0. 032%、而氮元素含量为0.01%。

③第三组中碳元素含量为0. 24%、硅元素含量为0. 32%、锰元素含量为1. 16%、钒元素含量为0. 042%、而氮元素含量为0.01%。

本次试验展开过程中，主要设置3根20 mm，长 600 mm的HRB400螺纹钢进行拉伸试验，主要研究屈服强度以及力学性能等分析，通过不同的工艺分析，确保其工艺技术的应用更加合理，提升技术的应用效果。

3.试验结果的主要分析

本次HRB400螺纹钢试验分析过程中，主要根据晶粒度分析、强化分析等方面完成对其工艺效果的实际应用，确保其试验结果分析更加有效，也能够提升HRB400螺纹钢与钒强化作用的综合应用把控。

（1）针对晶粒度进行试验的分析

在本次拉伸试验分析过程中，针对HRB400螺纹钢晶粒度进行了相关试验分析，在具体的试验展开过程中，其晶粒度关系到HRB400螺纹钢的力学性能。在试验结果分析过程中，其晶粒度分析要对试验进行综合分析，实现对晶粒度的应用效果，并且在拉伸试验展开中，需要对各项工艺进行综合优化分析，实现对晶粒度的应用分析，提升其晶体的应用效果。实际的晶粒度分析中，主要截取边缘、1/4位置以及中心进行三组晶粒度对比分析。以下图1为三组试验展开过程中的晶粒度对比试验分析。通过图1对比分析发现，三组试验的HRB400螺纹钢材料中其钒成分逐渐增加，其中心到边缘位置的晶粒度逐渐减小，但是其螺纹钢中心到边缘位置的晶粒度统计结构发现，随着随着 V 含量增加，试样晶粒度明显增加，同时也代表了钒元素有利于钢材料的金属性能提升。

图1 不同组试验不同位置的晶粒度对比试验分析

（2）针对析出强化效果分析

本次HRB400螺纹钢与钒强化作用分析过程中，要求完成对钒的综合性能分析，通过其综合性能的优化分析，实现对钒元素的有效控制，也能够最大程度上提升HRB400螺纹钢的钒强化应用效果。在实际的技术应用中，还需要对各项工艺进行综合分析，并且在本次试验展开过程中，要求针对其力学性能进行检测，要求检测钒加入量与HRB400螺纹钢的力学性能之间的关系。本次试验展开过程中，力学性能检测主要包括屈服强度检测、抗拉强度检测等多方面技术内容，提升其检测的技术应用效果^[1]。

①第一组检测过程中，其最大屈服强度为376MPa、最小屈服强度为366 MPa、平均屈服强度为372 MPa。其最大抗拉强度为572 MPa、最小抗拉强度为559 MPa、平均抗拉强度为565 MPa。

②第二组检测过程中，其最大屈服强度为406 MPa、最小屈服强度为401 MPa、平均屈服强度为403 MPa。其最大抗拉强度为600 MPa、最小抗拉强度为580 MPa、平均抗拉强度为593 MPa。

③第三组检测过程中，其最大屈服强度为429MPa、最小屈服强度为408 MPa、平均屈服强度为414 MPa。其最大抗拉强度为621 MPa、最小抗拉强度为595 MPa、平均抗拉强度为600 MPa。

通过实际的试验对比发现，三组试验中HRB400螺纹钢的钒加入量是逐渐递增的情况，说明HRB400螺纹钢中钒加入量越大，其力学性能也得到了有效的提升，其抗拉强度以及屈服强度得到有效的提升^[2]。

另外，在本次试验展开过程中，跟据钢材料的强化机制试验分析过程中，要求对试验进行相关技术对比，确保试验展开更加合理，也能够提升试验的应用效果。在试验技术对比中，要求对各项试验进行综合应用分析，提升试验对比技术效果。在本次试验展开中其强化机制对比主要包括以下几点内容。

①第一组试验最终强化机制值为202.

②第二组试验最终强化机制值为236。

③第三组试验最终强化机制指为241.

通过试验对比发现，随着 V 含量的的增加，强化效果得到了有效的提升，提升强化技术效果。

结束语

HRB400螺纹钢生产过程中，完成对其微量元素的控制十分关键，其技术的控制过程中，要求HRB400螺纹钢生产中增加钒元素，能够提升其材料的力学性能，提升强化作用效果。确保钢材质量得到良好的提升。

参考文献

[1]孙成翔, 李硕, 王文辉. 采用铌钒复合微合金化技术生产HRB400螺纹钢[J]. 天津冶金, 2019, 000(003):7-10.

[2]方震, 李海涛. 新国标HRB400热轧带肋钢筋轧制工艺研究[J]. 冶金信息导刊, 2019(4):18-19.