[發(fā)明專利]一種高強高韌耐腐蝕多層復合鋼筋及其制造方法

在審

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• 申請日: 2020-10-20
• 公開（公告）號: CN112343257A
• 公開（公告）日: 2021-02-09
• 發(fā)明（設計）人: 曾麟芳;向勇;李聚良;黃玲
• 申請（專利權）人: 湖南三泰新材料股份有限公司
• 主分類號: E04C5/01
• 分類號: E04C5/01;E04C5/03;B21B37/74
• 代理公司: 長沙瀚頓知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 43223
• 代理人: 吳亮;朱敏

本發(fā)明公開了一種高強高韌耐腐蝕多層復合鋼筋，包括：外層(1)、中間層(2)和內(nèi)芯部(3)，所述外層(1)、所述中間層(2)和所述內(nèi)芯部(3)由外至內(nèi)依次套裝設置，所述外層(1)與所述中間層(2)之間以及所述中間層(2)與所述內(nèi)芯部(3)之間均為冶金結(jié)合；所述外層(1)厚度、所述中間層(2)厚度以及所述內(nèi)芯部(3)半徑之比為1：(1?5)：(5?30)。通過采用外層、中間層和內(nèi)芯部的三層結(jié)構，使得每一層都發(fā)揮其特定的性能，達到了高強度、高韌性和耐腐蝕性的性能。本發(fā)明還公開了一種高強高韌耐腐蝕多層復合鋼筋的制造方法，通過三者之間的冶金結(jié)合，使得三者相接觸處相互滲透熔合，大大提高了該多層復合鋼筋的整體性。

技術領域

本發(fā)明涉及金屬材料及冶金軋鋼技術領域，特別涉及一種高強高韌耐腐蝕多層復合鋼筋，以及一種高強高韌耐腐蝕多層復合鋼筋的制造方法。

背景技術

鋼筋是鋼筋混凝土的重要原材料，被廣泛地應用于各行各業(yè)的建筑建造領域，傳統(tǒng)鋼筋采用碳鋼材料生產(chǎn)，但碳鋼存在易氧化、易腐蝕的缺點，尤其在沿海、沿江等水邊、水下混凝土中，隨著時間推移，氯鹽對混凝土中鋼筋的腐蝕加劇，鋼筋銹蝕是導致鋼筋混凝土結(jié)構耐久性失效的主要原因之一，從而嚴重影響建筑物的使用壽命和安全性。

隨著我國海洋經(jīng)濟發(fā)展及邊遠海島的建設需求，在離岸島礁建設鋼筋凝土工程的需求量增大。我國對海洋的開發(fā)已進入黃金時期，但嚴酷的海洋環(huán)境使得公認具有強耐久性的混凝土結(jié)構也常因耐久性不足而導致過早破壞，嚴重制約著我國海洋經(jīng)濟的發(fā)展。在海洋環(huán)境中，氯離子侵蝕是致使鋼筋銹蝕的最主要因素。海水海砂中的氯離子與鋼筋發(fā)生化學反應，引起鋼筋順筋銹蝕膨脹并導致混凝土出現(xiàn)裂縫，降低混凝土結(jié)構的耐久性及設計使用壽命。

為了提高沿海地區(qū)建筑工程、海島海防工程的耐腐蝕性能，需采取措施克服碳鋼鋼筋在海水和需要經(jīng)常使用融雪鹽的環(huán)境中氯離子透過混凝土接觸鋼筋，防止鋼筋的腐蝕，如采用不銹鋼筋。不銹鋼筋具有優(yōu)異的耐腐蝕性，但其屈服強度相對較低。普通碳素鋼螺紋鋼筋具有高的強度，但同時隨著強度等國學性能等指標的提高，其延伸率等韌性指標隨之下降，影響建筑物的安全性。

層狀金屬復合材料能夠利用各組元成分的獨特性能，彌補單一的金屬材料或因為整體性能不夠或受到自然條件的局限帶來的缺陷，例如高強度、高韌性、疲勞性能、沖擊性能、腐蝕甚至形變性能。由耐腐蝕、高韌性和高強度的材料組成的層狀金屬復合材料能兼具良好的耐腐蝕性、強度和韌性，是其他傳統(tǒng)材料無法獲得的，因此，多層層狀復合鋼筋越來越受到人們的高度重視。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種高強高韌耐腐蝕多層復合鋼筋，以及一種高強高韌耐腐蝕多層復合鋼筋的制造方法，該多層復合鋼筋同時兼具有不銹鋼優(yōu)異的耐腐蝕性能、低碳鋼高度的韌性以及碳素鋼或者低合金鋼高強度性；該多層復合鋼筋的制造方法采用在真空環(huán)境下進行熱軋或者將復合層之間抽成真空后進行熱軋，使得多層復合鋼筋層與層之間在熱軋過程中完全不會被氧化，也使得層與層之間的冶金結(jié)合更加緊密。為了解決上述問題，本發(fā)明提供的一種高強高韌耐腐蝕多層復合鋼筋，其技術方案如下：

本發(fā)明的一種高強高韌耐腐蝕多層復合鋼筋，所述多層復合鋼筋包括：外層、中間層和內(nèi)芯部，所述外層、所述中間層和所述內(nèi)芯部由外至內(nèi)依次套裝設置，所述外層與所述中間層之間以及所述中間層與所述內(nèi)芯部之間均為冶金結(jié)合；所述外層厚度、所述中間層厚度以及所述內(nèi)芯部半徑之比為1：(1-5)：(5-30)。其中，所述外層為防腐功能層，使用無縫不銹鋼管制成；所述中間層為韌性功能層，使用低碳鋼管制成；所述內(nèi)芯部為強度功能層，使用碳素鋼或者低合金鋼制成。