预应力钢丝及钢绞线用热轧盘条 编制说明

本项目根据国标委发2023[63]号“关于下达2023年第四批推荐性国家标准计划及相关标准外文版计划的通知”要求，由鞍钢股份有限公司、冶金工业信息标准研究院等单位负责国家标准项目GB/T24238《预应力钢丝及钢绞线用热轧盘条》的修订，计划编号：20232294-T-605。预应力混凝土用钢丝和钢绞线是高效节约型建筑用钢，广泛应用于高层或大型建筑、公路、桥梁、钢结构屋架、高铁、大型煤矿地下工程、水利工程、水泥枕轨、水泥电杆、电视塔、核反应堆外壳等现代大型建筑中，是建筑行业混凝土结构及交通运输行业广泛使用的材料。预应力钢绞线是其核心材料，我国预应力混凝土用钢绞线每年用量约为500万吨，主流强度级别为1860MPa级钢绞线。近年来，随着交通运输和大型建筑的发展，对桥梁和结构的跨度、耐久性和材料提出了更高的要求，其中混凝土强度已由C30提高到C40、C50和C60，普通钢筋由HRB355提高至HRB400、HRB500甚至HRB600。预应力钢绞线的强度已由1860MPa提高到2160MPa、2230MPa和2360MPa，相应盘条牌号已不断研发标准中尚未体现。现有GB/T24238-2017《预应力钢丝和钢绞线用热轧盘条》国家标准，适用于生产的钢绞线强度级别主要为1860MPa，最高只能达到1960MPa级，不能满足2160MPa、2230MPa和2360MPa超高强度预应力钢绞线的技术要求。全国钢标准化委员会提出修订GB/T24238-2017《预应力钢丝及钢绞线用热轧盘条》国家标准项目，补充高强、超高强预应力钢绞线用热轧盘条的YL87、YL92、YL97级别钢牌号、成分、制造方法、力学性能、显微组织及检测方法等相关要求，满足指导超高强度预应力钢绞线用盘条的生产检验，促进预应力盘条的系列化推广应用，充分发挥标准的上下游协同作用，加快传统材料升级换代，提升建筑用钢标准化水平，指导和推进预应力钢丝和钢绞线用盘条的生产和贸易，实现社会经济效益。起草(草案、调研)阶段:计划下达后，2024年1月10日全国钢标委盘条与钢丝分委员会组织各起草单位成立了起草工作组，由鞍钢股份有限公司牵头成立了标准编制工作组，负责主要起草工作。工作组对国内外预应力钢丝及钢绞线用盘条产品和技术现状与发展情况进行全面调研，同时广泛搜集相关标准和国内外技术资料，进行了大量的研究分析、资料查证工作，结合实际应用经验，进行全面总结和归纳，在此基础上编制出《预应力钢丝及钢绞线用热轧盘条》标准草案初稿。经工作组及有关专家研讨后，对标准草案初稿进行了认真修改，于2024年3月形成标准征求意见稿及其编制说明等相关附件，报全国钢标委盘条与钢丝分委员会秘书处。征求意见阶段:2024年3月XX日，由全国钢标委盘条与钢丝分委员会秘书处将标准征求意见稿和编制说明发送到盘条与钢丝分委员会委员及有代表性的标准相关方广泛征求意见，同时在《钢铁标准网》网站上公开征求社会意见。截止2024年4月XX日，共发函XX个单位，收到XX个单位回函，其中XX个单位提出了XX条意见或建议(见《意见汇总处理表》)。本标准由鞍钢股份有限公司、冶金信息标准研究院、XXXXX、、、共同起草。所做的工作:XXXX任工作组组长，主持全面协调工作，负责对各阶段标准的审核;XXXX为本标准主要执笔人，负责本标准的具体起草与编制;XXXX、XXXX、XXXX负责国内外相关技术文献和资料的收集、分析及资料查证，对产品生产工艺、性能和使用经验进行总结和归纳;XXXX负责对国内外产品和技术的现状与发展情况进行全面调研，XXXX负责对各方面的意见及建议进行归纳、整理。本标准在修订过程中，遵循“面向市场、服务产业、自主制定、适时推出、及时修订、不断完善”的原则，注重标准修订与技术创新、试验验证、产业推进、应用推广相结合，本着先进性、科学性、合理性和可操作性以及标准的目标、统一性、协调性、适用性、一致性和规范性的原则来进行本标准的修订工作。本标准在起草过程中主要按GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的要求编写。在确定本标准主要技术指标时，综合考虑生产企业的能力和用户的利益，寻求最大的经济、社会效益，充分体现了标准在技术上的先进性和合理性。本标准规定的预应力钢绞线用盘条，在原有（YL72B、YL77B、YL82B、YL87B）四个牌号基础上，增加了三个超高强度预应力钢绞线牌号（YL87Si、YL92Si、YL97Si本标准中产品分七个钢种牌号：YL72B：中强度预应力钢丝产品；YL77B、YL82B：为生产成品强度1860MPa级预应力钢绞线产品；YL87B：为生产成品强度1960MPa级预应力钢绞线产品；YL87Si：为生产成品强度2160MPa级超高强度预应力钢绞线产品；YL92Si：为生产成品强度2230MPa级超高强度预应力钢绞线产品；YL97Si：为生产成品强度2360MPa级超高强度预应力钢绞线产品。（1）按GB/T1.1—2020对规范性引用文件的引导语进行修改。（2）对各元素的测定分析方法，根据测定范围、环保、便捷等原则，选择一种常用的湿法分析标准：删除了GB/T223.62、GB/T223.67；增加了GB/T223.37、GB/T223.60、GB/T223.82、GB/T20124。按GB/T1.1—2020规定增加术语和定义一章。本标准规定了预应力钢绞线用热轧盘条牌号表示方法，有利于预应力钢绞线用盘条产品的国产化、规范化应用发展。本标准的钢牌号采用预应力钢的“应”和“力”两字汉语拼音的首位大写字母“YL”、平均含碳量、锰含量符号或硅元素符号两部分组成。例如：YL87B、YL87Si。由于本标准增加了超高强盘条牌号YL87Si、YL92Si、YL97Si，盘条可采用热轧状态、离线盐浴等热处理状态交货，盘条的时效方式可选自然时效或人工时效，因此本标准的订货内容增加了交货状态和时效方式。便于生产厂与用户明确订货信息、订货要求。本标准对盘条的尺寸、外形和重量允许盘条规定没有变化，与上版保持一致。本标准只增加了YL87Si、YL92Si、YL97Si三个牌号钢及相应化学成分。其他原牌号化学成分延续上一版没变化。YL87Si、YL92Si、YL97Si其化学成分主要依据市场对各类产品需求的化学成分进行设计，与T/CISA349-2024《超高强预应力钢绞线用热轧盘条》团体标准中化学成分一致。对于超高强度预应力钢绞线用盘条的钢种设计，主要考虑了提高含C量来提高钢绞线的抗拉强度，提高Si含量来减少钢绞线稳定化处理时强度损失，添加Cr元素细化索氏体片层间距，提高力学性能，添加V元素析出强化提高盘条强度，同时添加Cr、V元素可以抑制网状渗碳体的产生。V同时还起到固N和固C，消除这些间隙原子，减少应变时效以提高钢绞线的应力腐蚀性能。超高强度预应力钢绞线用盘条的含碳量高，合金元素加入多，容易产生中心偏析、组织缺陷等问题，根据盘条的钢种成分和规格不同，可以通过热轧后斯太尔摩控冷、在线EDC水浴、在线盐浴等工艺，以热轧状态交货，也可以采用离线盐浴等工艺，以热处理状态交货。因此本标准增加了经供需双方协商，并在合同中注明，YL87Si、YL92Si、YL97Si盘条盘条可采用离线盐浴等热处理状态交货的规定。本标准结合钢企在产品开发过程中的数据积累，参考市场用户对超高强度预应力钢绞线用盘条性能要求，规定了各牌号盘条的抗拉强度和断面收缩率指标。1）增加YL87B抗拉强度要求。2）增加YL87Si、YL92Si、YL97Si超高强盘条的力学性能。由于超高强预应力钢绞线盘条的强度高，盘条的断面收缩率低于普通钢绞线用盘条，所以规定时效后盘条断面收缩率为≥20%，本标准增加的超高强盘条牌号对应的力学性能与T/CISA349-2024《超高强预应力钢绞线用热轧盘条》保持了一致。3）考虑到加工后预应力钢绞线性能的稳定性，本标准增加了盘条的同圈性能规定。YL72B、YL77B、YL82B、YL87B盘条的同一批盘条的抗拉强度波动范围应不大于100MPa；YL87Si、YL92Si、YL97Si盘条的同一批盘条的抗拉强度波动范围应不大于80MPa。4）补充完善了盘条的时效方式和时效时间。原标准规定“直径为5.5mm～10mm小规定盘条时效期为15d，直径为10.5mm～16.0mm盘条的时效期20d”本次标准修订区分了冬季、夏季时效期，冬季时效期较夏季增加5天。同时增加超高强盘条的时效方式可以是自然时效或人工时效，人工时效的温度和时间由供需双方协商确定。自然时效按下表规定：1）脱碳层——本标准脱碳层深度要求延用上版标准没有变化。2）索氏体——本标准修改了YL72B索氏体规定。将原标准“YL72B盘条的索氏体化率应不小于80%”修改为按不同规格来细化索氏体含量的规定。小规格5.5mm～10.0mm盘条的索氏体由应不小于80%，修改为不小于85%，加严了小规格盘条的索氏体要求，主要考虑到小规格YL72B其索氏体率对拉拔性能的影响。3）增加了YL87Si、YL92Si、YL97Si三个牌号索氏体含量指标。本标准对这3个牌号的索氏体化率指标与T/CISA349-2024《超高强预应力钢绞线用热轧盘条》标准一致。4）马氏体、渗碳体——新增YL87Si、YL92Si、YL97Si牌号的中心马氏体和网状渗碳体级别要求。严重的中心马氏体和网状渗碳体会在拉拔过程中造成断丝或造成钢绞线拉伸试验单根尖断问题，降低应力腐蚀性能和钢绞线质量稳定性。因此规定了盘条的网状渗碳体和中心马氏体组织级别。直径8.0mm～10.0mm的盘条网状渗碳体应不大于1级，中心马氏体应不大于1.5级；直径10.5mm～16.0mm的盘条网状渗碳体应不大于2级，中心马氏体应不大于2级。与T/CISA349-2024《超高强预应力钢绞线用热轧盘条》标准要求一致。对原标准中四个牌号YL72B、YL77B、YL82B、YL87B的马氏体、渗碳体指标延用上一版规定，没有变化。5）非金属夹杂物——新增加YL87Si、YL92Si、YL97Si牌号的非金属夹杂物规定。YL87Si、YL92Si、YL97Si盘条及钢绞线抗拉强度高，对拉拔性能提出了更高要求，当盘条内部存在严重的非金属夹杂物时，会破坏钢丝基体的连续性，在拉拔变形时，因应力集中而造成钢丝断裂，造成钢丝性能降低，同时也会由于断丝导致工作效率降低、成材率降低或材料无法使用。因此根据用户使用要求，本标准规定了YL87Si、YL92Si、YL97Si三个牌号盘条应进行非金属夹杂物检验，合格级别与T/CISA349-2024《超高强预应力钢绞线用热轧盘条》要求一致，这样规定可以满足用户要求。6）晶粒度——新增加YL87Si、YL92Si、YL97Si牌号的晶粒度要求。YL87Si、YL92Si、YL97Si盘条的晶粒度会影响到钢绞线的疲劳性能，由于超高强度钢绞线用盘条的交货状态里包含了离线热处理，为了防止加热时晶粒粗大，规定盘条的晶粒度应不小于6级，若供方工艺有保证，可不做检验。标准中规定的晶粒度合格级别与T/CISA349-2024要求一致。盘条在下游用户加工生产，考虑到主要以机械剥壳除鳞为主，因此对盘条表面氧化铁皮的剥离性比较关注，因此本标准规定：根据需方要求，由供需双方协商，并在合同中注明，可对盘条氧化铁皮剥离性进行评定，供方可采用相应工艺保证盘条的氧化铁皮适合机械除鳞等技术要求。表面质量的规定延续2017版标准，没有变化。本标准是对GB/T24238—2017的修订。修订中原标准的主要内容没有大的变化，主要是新增加了三个超高强盘条牌号及相关要求，主要结合了T/CISA349-2024《超高强预应力钢绞线用热轧盘条》标准。本标准规定的各项技术指标是在应用实际现状基础上，结合了预应力钢绞线行业发展现状与需求进行的修订。本标准与GB/T24238—2017相比，主要技术变化如下：增加了YL87Si、YL92Si、YL97Si三个牌号及化学成分要求；增加了YL87B牌号的抗拉强度要求；增加了YL87Si、YL92Si、YL97Si三个牌号的力学性能；补充完善了盘条时效方式及时效时间；增加了同批次盘条的抗拉强度波动范围要求；加严了YL72B牌号的索氏体含量要求；增加了YL87Si、YL92Si、YL97Si牌号索氏体含量要求；增加了YL87Si、YL92Si、YL97Si三个牌号的非金属夹杂物、晶粒度要求；通过以上技术变化可以看出，新标准增加纳入了YL87Si、YL92Si、YL97Si超高强牌号，加严了YL72B牌号索氏体含量要求，增加了YL87B牌号的抗拉强度要求，细化完善了盘条夏季和冬季的时效时间规定；增加盘条的同批次性能差等核心指标，新标准的技术水平有很大程度的提升，能更好地满足下游超高强预应力钢绞线行业的发展要求，加快了产品的升级换代，促进行业的高质量发展。本标准不涉及专利问题。本标准于2009年首次发布，2017年进行了修订，本次是第2次修订。通过修订，充分纳入和反映了当今新产品、新技术、新工艺的先进技术成果，解决标龄老化问题，保证标准的时效性，为高强、超高强预应力钢丝及钢绞线用盘条的推广应用提供了有力的技术支撑，为指导和规范预应力盘条生产和验收提供了依据，有利于提高产品的技术性能、安全可靠性及环保性通过标准的制定和实施，将促进技术创新，增强产品的国内外市场竞争力，同时为推进产业结构调整与优化升级创