PC鋼絞線用SWRH82B盤條力學性能研究

1、第25卷第2期Vol125No12金屬制品SteelWireProducts1999年4月April1999PC鋼絞線用SWRH82B盤條力學性能研究石振華蒲玉梅段玉玲(馬鞍山鋼鐵股份有限公司鋼鐵研究所243000)摘要:研究PC鋼絲和鋼絞線用SWRH82B盤條自然時效后力學性能的變化規(guī)律,指出SWRH82B盤條軋后室溫放置一段時間,強度基本保持不變而延伸率和面縮率明顯升高的原因是由于鋼中的氫從基體中擴散出去。關鍵詞:PC鋼絲和鋼絞線高碳鋼盤條力學性能氫含量自然時效StudyontheStabilityofofSWRH82BShiYuling(IronInstitute,Iron&St

2、eelCo.,Ltd.243000)Abstract:ToofpropertiesofSWRH82BwirerodforPCsteelwireandstrandbynaturalageing.Itisthatoftherodchangeshardlybuttheelongationandreductionofareariseobviouslyafterstockedatroom,thereasonofwhichisthathydrogeninthesteeldiffuseoutinageing.Keywords:PCsteelwireandstrand;highcarbonsteelrod;m

3、echanicalproperty;hydrogencontent;naturalageing國內(nèi)外低松弛預應力鋼絲和鋼絞線生產(chǎn)商大都將高速線材軋機生產(chǎn)的高碳鋼盤條(經(jīng)斯太爾摩控制冷卻)直接用于拉拔鋼絲,再經(jīng)成品穩(wěn)定化處理后生產(chǎn)出符合ASTM和BS標準的預應力混凝土(Pre2stressedConcrete簡稱PC)用鋼絲和鋼絞線,對PC鋼絲學性能測試結果,將其進行數(shù)據(jù)處理可得出試樣室溫放置時間與力學性能之間的關系(見圖1、2)。表2室溫放置處理后試樣的力學性能生產(chǎn)批號放置時間/d12678531015202915抗拉強度延伸率面縮率高碳鋼盤條的力學性能、化學成分及內(nèi)在質量均有嚴格要求。我公司

4、生產(chǎn)的PC鋼絲和鋼絞線用SWRH82B盤條( 1215mm)時常出現(xiàn)這樣一個問題,即在線檢驗的力學性能指標與用戶復檢時的結果存在較大差異,主要表現(xiàn)在斷面收縮率和延伸率上。為保證產(chǎn)品質量的穩(wěn)定性,對此問題進行了探討。1試樣的化學成分及研究方法試樣取自經(jīng)平爐、SKF精煉、初軋開坯、高速線材軋機軋制的SWRH82B高碳鋼盤條(規(guī)格為 1215mm),化學成分見表1。表1試樣的化學成分生產(chǎn)批號78538907C01820181Si01190121Mn01670172S0101301012P0101501021Cr01170118%890710202532將從生產(chǎn)現(xiàn)場取回的SWRH82B盤條分別放置若干

5、天后,在MTS-910材料試驗機上測定力學性能。2試驗結果與分析從表2、圖1和圖2可以看出,現(xiàn)場生產(chǎn)的SWRH82B盤條試樣經(jīng)室溫放置一段時間后,抗拉強度基本保持不變,而延伸率和斷面收縮率隨室溫放置天數(shù)的增加而提高。批號7853的盤條經(jīng)20天放置表2為現(xiàn)場所取試樣經(jīng)室溫放置一段時間后力40金屬制品第25卷高達39%。8907批號的盤條,經(jīng)25天放置后,其延伸率從815%提高到1310%,增幅率為5219%,而斷面收縮率從2115%提高到3815%,增幅率高達79%。若再延長放置天數(shù),延伸率和斷面收縮率的變化則很小,趨于一恒定值。此試驗結果正好與生產(chǎn)實際相吻合。高碳鋼盤條從生產(chǎn)出至送到鋼絲生產(chǎn)廠

6、家大約需1525天時間,相當于本試驗室溫放置1525天,。:(;(2)盤條中殘余應;(3)盤條中顯微亞組織的變化。早期Lud2wik的工作表明氫對低碳鋼中的拉伸強度沒有影響,圖17853批號試樣室溫放置時間與力學性能的關系但氫含量增加使斷面收縮率降低。后來人們在對其它鋼種的研究表明,氫對珠光體鋼的強度沒有影響,但氫能使塑性指標明顯下降。早期氫脆這個名詞就是指的氫脆塑性損失。根據(jù)氫促進局部塑性變形導致脆斷的理論,任何斷裂過程都是以局部塑性變形為先導,只有當這種局部塑性變形發(fā)展到臨界程度時才會引起準解理裂紋、沿晶裂紋或空洞的產(chǎn)生和發(fā)展。氫能促進塑性變形,因而在較低的外應力(或K)下就能使裂紋尖端局

7、部區(qū)域的塑性變化達到臨界狀態(tài)、從而導致滯后斷裂。也就是說,由于氫的存在,材料在屈服后的較低的應力下,裂紋尖端局部區(qū)域的塑性變形就能達到臨界狀態(tài),從而導致局部縮頸、應力集中、斷裂,使斷面收縮率降低;而當氫的濃度降到某一臨界值以下時,這種作用變?yōu)榇我蛩?。另外根?jù)有關理論,殘余應力的變化以及材料中顯微亞組織的變化都將引起材料強度指標的明顯變化。因此根據(jù)金屬學理論和試驗結果可以推測,SWRH82B盤條經(jīng)過一段時間的放置后,強度基本保持不變而延伸率和面縮率明顯升高的原因是由于鋼中的氫從基體中擴散出所致。(收稿日期:1998-10-28)作者簡介圖28907批號試樣室溫放置時間與力學性能的關系石振華1960年11月出生,高級工程師