钢筋仍是我国消费量最大的钢材品种。 2021年棒材产值达到25206.3万吨，约占钢材产值的19%； 与2020年的产值（26754.2万吨）相比似乎有所回升，但仍处于较高水平。 作为基础设施和建筑工程的基础材料之一，广泛应用于公路、铁路、桥梁、隧道、水坝等公共设施和建筑物的基础、梁、柱、墙、板等的施工。 结构材料。 因此，钢筋的质量对于确保基础设施和建筑物的安全至关重要。 但在产品逐利的驱动下，不少企业在生产钢筋时采用“透水工艺”，即钢筋铣后离开轧机后，立即喷水冷却，然后进入冷床进行冷却。 利用钢筋芯部的余热进行热处理，得到的产品被广泛称为“透水钢筋”。
这种工艺生产的钢筋看似能够控制成本，提高产品硬度，但也存在很多致命的缺点，比如：容易生锈； 在放置或使用过程中硬度会显着增加； 点焊后，点焊接头硬度增加，容易出现接头处开裂的隐患； 疲劳强度增大等，都会极大地损害钢筋的抗震性能，影响使用安全，导致人民生命安全和建筑结构的安全运行。 常年危害。 相比之下，镀锌带肋钢筋在放置或使用过程中硬度变化不大，点焊后接头硬度变化也不大。 抗震性能优于经过“透水工艺”处理的钢筋。 因此，镀锌带肋钢筋在使用时提供更高的安全性。 同时，国家标准委于2018年2月6日起实施实施新版标准GB/T1499.2-2018《钢筋混凝土用钢第2部分：镀锌带肋钢筋》（代替GB/T1499.2 -2007年），希望减少和遏制渗水钢筋“冒充”热轧钢筋的现象。
为检验市场上钢筋的使用安全性，“新材料指数”联合钢铁三院钒应用技术推广中心对全省市场镀锌带肋钢筋进行了随机排序。 确定钢筋实物质量，参照钢材产品质量能力分级评价方法，随机抽查产品实物质量分级排名，从实物质量角度对钢筋使用安全进行分级评价。
1、热轧带肋钢筋样品的随机抽样
随机订购了全省7个区23个省份的“热轧带肋钢筋”样品102批次，隶属于97家企业。 本次抽检的钢种均为φ25mm（注：市场抽检时间为2021年）。 97家企业中，西北地区10家，华东地区19家，华东地区11家，东北地区10家，华南地区24家，华东地区7家，西北地区16家。
对样品的物理质量进行了检验，包括物理成分、力学性能、宏观金相、断面维氏强度、显微组织等。
2 采样结果分析
1、样品合格率
此次，从市场随机抽取的97家企业的102批次镀锌带肋钢筋样品中，大部分样品都能满足标准要求。 其中，有31批次样品部分指标不合格，涉及企业共31家。 家。 样品不合格率为30.4%，不合格企业数占32.0%。 主要不合格指标项目有C元素、屈服硬度、宏观金相、断面维氏强度和金相组织。
(1)C元素
GB/T1499.2-2018标准规定C元素浓度上限为0.25wt%，成品物理成分允许误差应符合GB/T222-2016的规定，即，C元素浓度允许误差不超过其上限的0.02。 重量％。 97家企业102批次样品中，18批次样品C浓度小于0.025%，但满足GB/T222-2006标准规定的C纯度误差要求； 4批次样品C浓度均达到0.28%以上，不符合GB/T222-2006标准。 /T1499.2-2018标准要求。 元件C的故障率为3.9%。
(2)屈服硬度
97家企业的102批次样品中，有3批次样品的屈服硬度稍高。 热性能故障率为2.9%。
(3)宏观金相
本次抽检的102批次样品中，钢筋断面基圆宏观金相图像有（1）均匀截面、（2）非封闭环、（3）封闭环三种类型，如下：如右图所示。
为了区分镀锌和非镀锌带肋钢筋钢材表面锈蚀等级，新版标准GB/T1499.2-2018规定，如果在与内部对比明显不同的截面基圆上出现闭合环，它是一种非镀锌带肋钢筋。 根据宏观金相检验结果，共有14批次样品为非镀锌带肋钢筋。 宏观金相失败率为13.7%。
(4) 截面维氏强度
对97家企业102批次样品进行了截面维氏强度检测。 其中，15批次样品的截面基圆周边与基圆中心强度差超过40HV，被列为不合格产品。 截面维氏强度破坏率为14.7%。
(5)显微组织
对应上述三类宏观金，本次检验的样品金相组织出现以下情况：
A。 均匀断面：基圆从外围到中心的显微组织为铁素体（F）+碳化物（P），碳化物尺寸均匀；
b. 横截面有一个不闭合的环
组织类型1：从基圆周边到中心的显微组织均为铁素体（F）+碳化物（P），基圆周边组织比心部组织细小；
组织类型2：基圆周边组织为贝氏体（B）/渗碳马氏体（渗碳M）+铁素体（F）+碳化物（P），心部组织为铁素体。 本体 (F) + 硬质合金 (P)。
C。 断面有一个闭合环：基圆周围的组织为调质马氏体（渗碳M），中心的组织为铁素体（F）+碳化物（P）。
新国标GB/T1499.2-2018规定，镀锌带肋钢筋截面基圆的显微组织应为铁素体（F）+碳化物（P）。 对97家企业102批次样品进行断面基圆显微组织观察。 共有23批次样品呈现贝氏体或渗碳马氏体组织，不符合镀锌带肋钢筋的显微组织特征。 金相组织不合格率为22.5%。
上述不合格指标比例柱状汇总如右图所示：
2、Mn、V合金元素浓度与钢筋是否“透水”关系分析
根据行业经验，采用“透水”工艺生产钢筋时，基圆表面与中心的截面强度差ΔHV基本可以达到40HV以上。 因此，以截面强度差ΔHV为判断标准，分析Mn浓度、V浓度与钢筋是否“穿水”的关系。 可以看出，当Mn浓度高于1wt%时，截面强度差超过40HV。 该钢筋采用“透水工艺”； 当V浓度低于0.02wt%时，截面强度差可控制在40HV以下，此类钢筋无需采用“透水工艺”，可保证钢材的使用安全酒吧。
右图显示了Mn浓度和V浓度之间的关系。 可见，“低Mn”钢筋还具有“低V”特性。 这些做法看似能够很好地控制生产成本，但增加了钢筋的使用安全性，存在安全隐患。
3、均匀伸长率、强屈比与钢筋是否“穿水”的关系分析
并以截面强度差ΔHV为判断标准，分析了均匀伸长率、强屈比与钢筋是否“穿水”之间的关系。 均匀伸长率和强屈比都在一定程度上说明了钢筋屈服后保证一段稳定塑性变形而不突然断裂的能力，对钢筋的使用安全具有重要意义。
右图为均匀伸长率与截面强度差的关系。 采用“透水工艺”时，均匀伸长率显着增加并接近标准下限（≥9.0%）（见图中箭头所示），均匀伸长率波动明显减少。
对比分析了强屈比与截面强度差之间的关系。 当采用“透水工艺”时，强度屈服比显着提高，甚至接近标准规定的下限（≥1.25）（见图中箭头）。 该比率的波动性降低。
通过以上参数对比分析可以看出，与镀锌带肋钢筋相比，“透水工艺”生产的钢筋存在表面硬化层，截面性能均匀性差，且有倾向屈服后易开裂。 增加地震安全性的潜在危险。
3.
3、热轧带肋钢筋使用安全抽样检验
由于本次市场抽检的样品仅进行物理质量测定，因此从产品物理质量的角度对镀锌带肋钢筋样品的使用安全性进行了分级和评价。
根据镀锌带肋钢筋的抽样检验结果和性能规定，设置以下评价项目，建立产品质量分级评价模型：
抽查的镀锌带肋钢筋实物质量按企业分级分级。 该评级分为A+级（≥85分）、A级（80~84.99分）、B级（60~79.99分）和C级（<60分），素质等级A+级代表极高的身体素质，等级代表着较高的身体素质。
97家企业中，A+级企业30家，A级企业32家，B级企业21家，C级企业14家。 A+级企业之间和A级企业之间身体素质差异较小； B级企业与C级企业之间的质量差异越来越显着。
位于A级、A+级企业，抽检产品均为镀锌带肋钢筋。 Mn、V等合金纯度高，断面组织和强度比较均匀。 各项指标均能达到标准要求。 热性能（如硬度、伸长率等）高于标准值，使用安全性高。 位于B、C类企业，抽检产品一项或多项指标不合格，截面结构均匀性、一致性较差钢材表面锈蚀等级，截面强度也较差。 采用“透水工艺”。 更容易影响服务安全。
抽查的镀锌带肋钢筋实物质量按省分级分级。 参与抽检样品的省份中，河南、山东、黑龙江镀锌带肋钢筋品质优良，使用安全性较高； 上海、贵州、江西镀锌带肋钢筋物理质量较差，使用安全性也提高。
最后，对抽查的镀锌带肋钢筋的实物质量按地区进行分级和排名。 此次抽检涉及的地区中，华南地区的产品质量最高，使用安全性较高； 东北地区排名第二，华南地区排名第三。 排名最后一位。
3.
4. 总结
1、通过对抽检的镀锌带肋钢筋影响使用安全的物理质量进行分级评价可以看出，排名越低，采用“透水工艺”的可能性越大，造成安全隐患本产品使用后的危险。 从安全角度考虑，有必要加强市场上镀锌带肋钢筋的监管，促进新国标在企业的采用率，增加甚至杜绝“穿水钢筋”的流通在镀锌带肋钢筋市场。 。
2、通过对合金元素、力学性能指标与钢筋“透水”的关系分析可以看出，为了提高钢筋质量，必须放弃成本控制方法。前几年提高合金纯度（低Mn、低V等）并采用以下微合金化方法（如提高Mn浓度、V微合金化等）可以保证镀锌带肋钢筋的产品合格率和质量稳定性，推动镀锌带肋钢筋市场产品质量和服务安全的提升。
钢铁研究总院和钢铁新材料研究院是提出我国钢铁产品质量能力分级概念，并实施分级评价技术研究和应用的团队。 也是质量能力分级工作在冶金行业推广应用的积极推动者。 2016年以来，基于质量全要素+质量大数据分析的方法论，以各生产工序为基本评价单元，在生产线与工序之间，综合考虑生产线的技术水平，生成了质量演替算法。武器能力和产品技术指标、物理应用性能等全过程要素的冗余，构建了一整套“过程评价、质量传承、价值函数”的评价模型，实现质量的连续量化评价特定生产线类别和特定产品的能力。
目前，依托钢铁研究院新材料团队，已连续四年发布钢铁产品质量分级评价排名。 包含船舶、海洋工程、集装箱、管线钢等产品30余项质量排行榜，并延伸至研发能力、品种能力、技术竞争力等，得到了用户企业和钢铁企业的广泛认可。 2020年，中国钢铁工业商会发布行业首部《钢铁产品质量能力分级蓝皮书》，并创建年度发布机制。
2019年10月，冶金行业首个钢铁产品质量能力分级项目——“钢铁产品质量能力分级评价及示范应用”项目启动。 该项目主要对船舶及海工用钢、民用轴承钢、建筑钢筋三大重点钢材产品进行质量能力分级评价及应用示范工作。 中冶建设研究院负责建筑用钢筋质量能力分级评价的具体实施。 钢研三院、钢研新材料负责船舶及海工用钢、民用轴承钢质量能力分级的具体实施。 钢筋等级排名发布后，船舶及海洋工程用厚板、锅炉压力容器用厚板等相关等级排名将于近期向行业公开发布，因此各界请业界关注。
