SMM8月22日訊：2018年2月6日，經國家質量監督檢驗檢疫總局、國家標準化管理委員會以2018年第2號公告批准發佈《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複驗；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，旨在從行業標準上，防止穿水鋼筋冒充熱軋鋼筋在市場進行流通。
對於鋼筋強度的要求，國家自2012年末已經開始實施高強度鋼筋，鋼廠在生產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。據相關資料顯示，目前我國大多數國有鋼廠以及大型民營鋼企大都採用的是添加錳釩合金的生產工藝，而一些中小型民營鋼廠則採用“穿水工藝”居多。
何為“穿水工藝”？
俗稱的“穿水”鋼筋是採用水冷卻工藝軋製而成的鋼筋。水冷卻工藝就是鋼筋從精軋機軋出後立即穿過水冷裝置進行強行冷卻的型鋼控制冷卻。經控制軋製的鋼材在軋製後，控制冷卻一般分為“一次冷卻”、“二次冷卻”和“空冷”三個階段。一次冷卻大都採用穿水冷卻，業內人士認為，“穿水”鋼筋的生產成本低。
“穿水工藝”基本原理是什麼？
當鋼筋從精軋機出來後，在表面就受到淬火和回火的連續處理，致使表面形成一層很薄的馬氏體組織並達到一定的深度，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。當鋼筋離開水淬區時再棒材的橫斷面上形成的溫度梯度會產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，並使表面和心部的溫度達到均衡。
穿水冷卻現場
最後，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變，並在間界中形成細小的層狀珠光體。在這個階段放出的轉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。
採用“穿水工藝”生產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，錳是結構鋼中的常有元素，是一種弱脫氧劑。適量的錳能夠顯著改善鋼材的冷脆性能，並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衝擊韌性；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℃，遠高於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生裂紋的“熱脆”現象減少。但是，過量的錳含量也會使鋼材變脆並降低其塑性。
為什麼鋼廠喜歡採用螺紋鋼穿水工藝？
提高鋼筋強度有兩種工藝，但為何要選擇“穿水工藝”？
螺紋鋼通過軋後穿水，也能夠提高鋼筋性能，降低合金元素含量，以達到降低生產成本、增加經濟效益的目的。相關資料顯示，生產相同強度級別的螺紋鋼筋如果採用的是穿水冷卻工藝，能夠適當降低錳元素的含量。據統計，生產強度級別相同的螺紋鋼筋，如果採用的是穿水冷卻工藝，每噸可節約錳碳合金20-30元左右。按鋼廠年產100噸螺紋鋼筋計算，每年大約能創造2500萬的經濟效益，同時鋼廠成本增加幾乎可以忽略。
然而，採用添加錳釩合金的方式，在生產成本上將高出很多。因此，不少鋼廠會採用“穿水工藝”來製作螺紋鋼筋。
為什麼要全面停止穿水工藝軋製鋼筋？
隨著我國經濟的持續高速發展，建築業作為我國國民經濟支柱產業之一，也相應得到了快速的發展。目前我國建築主要為鋼筋混凝土結構形式， 螺紋鋼筋是建築行業用量最大的鋼材產品，其力學性能直接決定建築結構的安全性和耐久性。而穿水工藝軋製的鋼筋產品主要存在以下幾個方面的問題：
首先，穿水後的鋼筋降低了物理性能塑性指標，儘管在強度上能夠達標，生產成本也相對節約不少，但是鋼筋表層氧化膜被破壞，生鏽是難以避免的，且強度容易衰竭。
其次，“穿水”螺紋鋼焊接之後，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。
最後，螺紋鋼表面裂紋嚴重。穿水後的鋼筋容易產生邊緣裂紋，該裂紋源於表面，往基體延伸，通常深達0.15-0.25mm。在終端使用過程中容易產生應力集中現象，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，鋼筋表面鏽層厚度很薄時（如20～40μm），便會導致混凝土順鋼筋開裂。因此，鋼筋鏽蝕導致混凝土開裂是非常容易發生的。處在應力狀態下的鋼筋（包括預應力），在遭受腐蝕時有可能發生突然斷裂。這類事故在我國比較普遍，如鋼筋混凝土橋樑突然倒塌，建築物突然斷裂。這類事故在我國比較普遍，如鋼筋混凝土橋樑突然倒塌，建築物突然斷裂等，此類情況是腐蝕與應力相互促進的結果。應力可使鋼筋表面產生微裂紋，腐蝕沿裂紋深入，應力再促裂紋開展。如此週而復始，直到突然斷裂。
建築混凝土耐久性已是當今世界的重大問題，而鋼筋鏽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境，尤其是工業環境中的建築物，其鋼筋鏽蝕破壞十分普遍。為了提高我國建築安全標準，早前國家有關部門已明確規定要以高強度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，解決易生鏽、不易焊接和強度失效等難題，關鍵還在於全面停止穿水工藝。
為什麼增加金相組織檢驗？
在最新發布的熱軋鋼筋新行業標準中，新增了金相組織檢驗規定。增加金相組織檢驗，有什麼作用？為什麼要增加該種檢驗方法？
首先，螺紋鋼軋製穿水冷卻，主要原理為螺紋鋼筋具有一定的淬透性，在終軋後，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域，在鋼筋表面一定厚度內發生馬氏體相變。而心部基體組織在短時間的水冷條件下，未能發生馬氏體相變，只能發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。螺紋鋼筋終軋未採用穿水冷卻，緩冷後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，能迅速地把採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鑑定檢驗方法。
然而，新標準對金相檢驗提出要求，如果強制執行金相檢驗，穿水工藝生產螺紋鋼基本上無法達到新標準檢驗要求。綜合現在國家在質量方面政策執行嚴格以及地條鋼和中小鋼廠淘汰，全國執行新標準停止穿水工藝是大概率。
對鋼廠及原料影響如何？
未來鋼鐵行業實施螺紋鋼新標準後，“穿水”工藝生產的螺紋鋼將逐步失去市場空間，中小鋼廠不得不採取通過加釩的方式來生產螺紋鋼，這將對鋼廠產生一定的影響，並且還將對後期鋼筋中錳合金需求帶來一定的提振效應。
1、鋼廠生產成本增加
SMM鋼鐵分析師馬任在《螺紋新標緻鋼廠生產成本增加 萍鋼積極尋求復產》一文中表示，隨著螺紋新標的臨近，鋼廠生產成本進一步增加，或推動市場價格上漲。
首先，重量偏差從嚴，調坯企業生產成本增加。現執行現執行標準中φ12規格的螺紋鋼重量偏差是±7%，此次也適當加嚴提高至±6%。調坯軋材企業習慣用負公差抵消軋製成本，對於部分處於盈虧邊緣的調坯軋材企業而言，則意味著其生產成本增加。
其次，禁止穿水鋼筋流通，逼迫鋼企增加錳釩合金的用量。
據SMM鋼鐵調研，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，鋼廠陸續開始試軋新標產品，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錳行業分析師劉宇喬認為，禁止穿水工藝之後，將會對鋼筋中的錳（Mn）及釩（V）元素用量將有明顯提升。
據SMM瞭解，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年中鋼協會員單位螺紋鋼總產量20724萬噸，按每月1700萬噸螺紋鋼產量來算，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。考慮到穿水技術先前在我國鋼鐵生產中的廣泛運用，實際新增硅錳需求水平可能明顯高於此數字。例如部分使用強穿水的鋼廠表示，按照新標準生產之後，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 硅錳新產能蓄勢待發》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能的確較為密集，但在考慮到工程期拖延、調試生產等因素後，實際投產產量往往偏小，下半年直至年底，新增月產量至多為4萬噸的水平，實際則會更低一些，因此至少不會出現密集投產導致嚴重過剩的局面，預計下半年硅錳行業供需格局仍將為緊平衡格局。
整體來看，螺紋新標實施後，將對提升我國熱軋帶肋鋼筋產品的質量、促進節能減排、淘汰落後產能產生積極的推進作用，並能更好的滿足房屋建築、橋樑、鐵路、公路等領域對熱軋帶肋鋼筋的需求。同時，預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。
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