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关键词：高延性冷轧带肋钢筋；热处理；力学性能；晶粒度
高延性冷轧带肋钢筋是用低碳钢热轧盘圆条经冷轧、450度—480度中频在线回火而得到的新型冷轧钢筋产品，其强度高，延伸率是普通冷轧钢筋产品的三倍以上，完全达到GB13788—2008《冷轧带肋钢筋》标准要求，部分产品的延伸率还达到热轧钢筋产品国家标准中“伸长率≥16%”的要求，客服了普通冷轧钢筋伸长率较低的缺陷，被广泛应用在公路、桥梁、机场、排水管以及各类受温度影响较大，当建筑物发生火灾后，房屋的安全备受关注。高延性冷轧带肋钢筋建筑物在受火灾后，由于所处的位置不同，在火灾中受热温度和受热时间也不同，其拉伸性能和晶粒度也随火灾条件而变化，研究冷轧钢筋受热温度与钢筋的拉伸性能、晶粒度变化关系，可以据此推断火灾发生时钢筋所在位置的受火温度，为调查火灾事故、评价房屋安全性提供参考依据。
1．试验材料及方法
1.1 试验材料
试验用钢筋为冷轧后中频在线回火热处理的CRB650高延性冷轧带肋钢筋，规格为8毫米，与普通冷轧带肋钢筋相比，其伸长率远大于普通冷轧钢筋。
1.2 拉伸试验
取原材料，经过受热处理的试样在WAW—300B型微机控制电液伺服万能试验机上进行室温拉伸力学性能试验，测试方法依据GB/288.1—2010《金属材料拉伸试验第一部分：室温试验方法》进行。
1.3 晶粒度测试
在经过受热处理的钢筋和未经受热处理的钢筋上分别截取试样，试样尺寸为8.0mmx20mm,将其一端磨平抛光后，放置在添加了少许洗洁精的过饱和苦味酸溶液中，加热到50~70度对其进行侵蚀，然后在BX41M型金相显微镜上观察其显微组织，并根据GB/T6394—2002《金属平均晶粒度测定法》标准中的直线截点法评取试验材料的晶粒度。
2、试验结果与分析
2.1 高延性冷轧带肋钢筋的力学性能
从试验的结果可以看出，同一温度下不同受热时间处理的试验用钢筋的力学性能差别不大，所以选取受热时间为90min的试样力学性能为代表，做出下图：
由上图可见，温度在25~500度范围内，试验钢筋的强度基本上不随温度变化；当受热温度超过500度时，强度开始急剧下降，达到600度时，相同受热时间的试样钢筋性能相对于500度时分别下降159~177Mpa和230~269Mpa，下降幅度分别达到24.2%~27.2%和40.9%~46.1%，在600~900度范围内，取现随温度变化的波动不大。
从伤处还可以看出，随着受热温度升高，断面收缩率总体上呈上升趋势，在500~600度时上升幅度较大，900度下试验钢筋的Z值约为25度下的两倍，断后伸长率A在25~500度范围内变化不大，500度开始急剧上升，到700度的时候A达到最大，约为25度时的两倍，达到900度时又有所下降。
2.2 不同受热温度和时间下冷轧带肋钢筋的晶粒度
选取原材料，500度保温90min、550度保卫90min、600度保温90min、700度保温90min、900度保温90min等不同试验条件下的试样观察其显微组织，显微组织照片如下：
从伤处还可以看出，随着受热温度升高，断面收缩率总体上呈上升趋势，在500~600度时上升幅度较大，900度下试验钢筋的Z值约为25度下的两倍，断后伸长率A在25~500度范围内变化不大，500度开始急剧上升，到700度的时候A达到最大，约为25度时的两倍，达到900度时又有所下降。
2.2 不同受热温度和时间下冷轧带肋钢筋的晶粒度
选取原材料，500度保温90min、550度保卫90min、600度保温90min、700度保温90min、900度保温90min等不同试验条件下的试样观察其显微组织，显微组织照片如下：
用直线截点法测得图a和b的晶粒度均为805级，说明在25~500度范围内受热90min后晶粒度变化不大，达到500度以后开始出现再结晶，晶粒度为8.0级；随着温度的上升，再结晶越来越明显，晶界上布满了再结晶晶粒，晶粒度基本保持不变，仍为8.0级，随着温度进一步升高，达到700度以上，晶界处的再结晶晶粒开始迅速长大，此时晶粒度为7.0级；温度升至900度保温后，局部区域开始出现了魏氏组织铁素体，晶粒长大显著，为6.0级，随着保温事件的延长，魏氏组织更加明显。
2.3 分析和讨论
该类钢筋是常温用HPB300热轧圆盘条，经冷轧、450~480度在线中频回火得到的产品，因此，加热温度在500度以下时，组织几乎未受任何影响，仍为原来状态，其拉伸性能基本保持不变。
当加热温度继续升高后，冷变形的材料内部出现了回复和再结晶，langlauf强度和屈服强度明显下降，伸长率明显增加，温度越高，再结晶进行的越快。
当温度超过600度以后，强度和伸长率不再继续快速下降，但再结晶仍然快速进行。当温度升至Y相区，再结晶过程基本完成，随着保温时间的延长，晶粒开始快速长大，出现了粗大的晶粒，并在这些大晶粒内部出现了大量粗大的片状魏氏组织铁素体。
3.结论
1）高延性冷轧带肋钢筋力学性能在500度以下几乎不受温度影响，当超过500度以后，基本组织变化明显，在晶界上开始再结晶，抗拉强度及屈服强度均急剧下降，最大降幅达45%左右；温度超过600度以后，抗拉强度和屈服强度基本趋于稳定，同时基体组织出现大量再结晶晶粒。
2）根据高延性冷轧带肋钢筋在不同温度及保温时间处理后力学性能和晶粒度的变化，可以推断建筑物在发生火灾时的火势情况。
2.3 分析和讨论
该类钢筋是常温用HPB300热轧圆盘条，经冷轧、450~480度在线中频回火得到的产品，因此，加热温度在500度以下时，组织几乎未受任何影响，仍为原来状态，其拉伸性能基本保持不变。
当加热温度继续升高后，冷变形的材料内部出现了回复和再结晶，langlauf强度和屈服强度明显下降，伸长率明显增加，温度越高，再结晶进行的越快。
当温度超过600度以后，强度和伸长率不再继续快速下降，但再结晶仍然快速进行。当温度升至Y相区，再结晶过程基本完成，随着保温时间的延长，晶粒开始快速长大，出现了粗大的晶粒，并在这些大晶粒内部出现了大量粗大的片状魏氏组织铁素体。
3.结论
1）高延性冷轧带肋钢筋力学性能在500度以下几乎不受温度影响，当超过500度以后，基本组织变化明显，在晶界上开始再结晶，抗拉强度及屈服强度均急剧下降，最大降幅达45%左右；温度超过600度以后，抗拉强度和屈服强度基本趋于稳定，同时基体组织出现大量再结晶晶粒。
2）根据高延性冷轧带肋钢筋在不同温度及保温时间处理后力学性能和晶粒度的变化，可以推断建筑物在发生火灾时的火势情况。
