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钢铁资源由于其广泛的分布、丰富的储量、低廉的价格、简单的冶炼方法、便于回收等优点，使其成为世界上应用面广的一种金属。随着我国城镇化的快速发展及建筑规模的不断增加，建筑业以支柱性产业的身份支撑着我国的经济发展，影响并带动着其他相关行业如原材料的加工、生产及其他第三产业的发展。抗拉强度和屈服强度强度达到 400MPa 级及以上的钢筋被称为高强度钢筋，其中直径在 6mm-12mm 螺纹钢筋被称为盘螺钢，广泛应用在预应力钢筋混凝土和钢筋混凝土中。与普通钢筋相比，盘螺钢是一种强度髙、综合性能优良、节能环保、使用寿命长且性高的钢筋材料。据中国钢铁工业协会统计山，我国年钢筋产量已经连续三年突破2 亿吨，2015 年钢筋产量 2.04 亿吨，其中高强度钢筋占 80%。
我国由于地理位置的原因是个多地震的，其中强度在 7~9 度的地震区有 101个，由中国地震烈度区划图，可知约总面积的三分之一地区位于7 度以上的地震区，并且全国总城市的约 45%位于这些地区。因此，建筑物的和人的生命直接取决于钢筋力学性能的好坏。近年来，高强度的地震频发给人们的生活带来了灾难性的后果，对钢筋性能的要求也随之增加，建筑结构的性能和抗震性问题引起了高度的关注和重视。从抗震性角度看，钢筋的塑韧性，尤其是大力下伸长率（均匀变形量）对钢筋的抗震性能非常重要。高强度钢筋的良好塑韧性、高强屈比、髙屈服强度可以大限度吸收地震能量，提髙建筑物的性凹。目前，许多都颁布实施了抗震钢筋的相关标准，各国虽然对钢筋抗震指标未形成一个统一的标准，但对建筑用高性能抗震钢筋的要求是相似的。
在我国的房屋建筑中，钢筋混凝土结构仍将会是主要的建筑结构形式。钢筋能为混凝土提髙必要的强度和稳定性。因此，钢筋混凝土结构中盘螺钢筋的一些性能指标必须符合相关标准，如强度等级、延伸性能、以及循环应变能力等。由我国标准化委员会和质检总局共同发布的 GB1499，2-2007《钢筋混凝土用钢第2 部分:热轧带肋钢筋》，明确提出抗震钢筋的牌号后要加“E”，抗震结构钢筋与普通热轧带肋钢筋相比有着更高的强韧性指标闻，主要体现在以下3方面：
(1)钢筋抗拉强度的实测值(Rm实)与屈服强度实测值(Rel实)的比值(即强屈比)必须大于或等于 1.25，即 Rm实/Rel 实≥1.25；
(2)钢筋屈服强度实测值(Rel实)与标准要求的屈服强度(Rel标)之间的比值(即比)必须小于或等于 1.30，即 Rel实/Rel 标≤1.30；
(3)钢筋的均匀伸长率 Agt 必须大于或等于 9%，即Agt≥9%。
高强度建筑用盘螺钢常见力学性能缺陷：高强度建筑用盘螺钢在出厂前需要检测的性能指标主要包括屈服强度(Rel)、抗拉强度(Rm)、延伸率(Agt)、强屈比(Rm实/el实)和比（Rel实/Rel标）。
屈服强度、抗拉强度不足
通常将材料发生屈服现象所对应的屈服极限称为屈服强度。当金属材料没有明显屈服现象时，规定屈服极限为产生0.2%残余变形时的应力值。当外力超过此屈服极限时零件便会性的失效，无法在恢复。原子的本性、原子的结合键、原子的结构和组织是影响屈服强度的内在因素温度、应变速率和应力状态是影响屈服强度的外在因素。材料的屈服强度随着温度的降低及应变速率的增加而升高，体心立方金属对应变速率和温度的敏感性更为显著。屈服强度虽是反映材料内在性能的一个重要指标，但屈服强度值会随着应力状态的不同而不同。我国规定HRB400E盘螺钢筋的屈服强度Rel≥400Mpa，HRB50E盘螺钢筋的屈服强度Rel≥500MPa。
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无缺陷的连铸坯生产技术和控轧控冷手段，来达到尽可能的少加或者不加诸如Cr、N、M 之类的贵重合金元素条件下，使钢在热轧的状态下便可获得高强韧性、高可焊性以及良好的成型性能。铌（Nb）、钒(V)、钛（T） 是常见的微合金元素，有时也向钢中加入钼(Mo)、硼(B)及稀土(RE)等作为微合金元素，我国铌储量比较缺乏，但钒、钛和稀土储量极为丰富。
沉淀强化作用和品粒细化是钢筋中微合金化元素的两大主要作用。钢中的微合金化元素能够形成细小而弥散的碳化物、氮化物以及碳氮化物从而抑制了奥氏体晶粒的长大:在相变之后，细小的铁素体能够提高钢筋的强韧性，由此可见氮元素对钢筋微合金化过程中碳氮化物的析出行为有着重要的作用。
C在传统的钢铁制备中是决定钢材力学性能的主要元素，螺纹钢筋规定的含碳量 W(C)<0.25%，HRB400 的螺纹钢筋碳当量ceq≤0.54。HRB500的螺纹钢筋碳当量ceq≤0.5%，C 元素的添加通常被视为是主要的强化措施，碳含量每增加0.1%，屈服强度和抗拉强度可分别提高 28N/mm2和 70Nmm。碳的存在对奥氏体具有稳定作用，同时对贝氏体的转变具有延缓作用，另一方面能够降低上贝氏体的下限温度。含碳量很大程度的决定着残留奥氏体的的稳定性。液态凝固时的膨胀会被碳所形成的球状石墨大大增加，于是降低了凝固收缩导致的缩松倾向、缩孔和残余应力，提高了了材料的内在质量4。钢材在轧制过程中发生相变形成了铁素体(F)、渗碳体(Fe3O)和奥氏体(A)，其他的对钢材起到强化作用的组织，如魏氏体(W)、马氏体(M)、贝氏体(B)等合金相则是在不同的冷却条件下形成的。碳含量的增加能够渗碳体的含量，但由于渗碳体硬而脆，在提高钢材的强度和硬度的同时使得韧性与塑性下降。因此，在对钢的化学成分进行设计时，必须对各元素对钢的作用进行综合的考虑，满足钢筋刚度要求的同时，必须要保证其良好的塑性。要严格控制钢中C的含量，不能为追求强度而大幅度提高C 含量，避免出现过高的碳当量。
锰元素
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