PC鋼絞線用SWRH82B盤條力學(xué)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(xué)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(shí)效后力學(xué)性能的變化規(guī)律,指出SWRH82B盤條軋后室溫放置一段時(shí)間,強(qiáng)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(kuò)散出去。關(guān)鍵詞:PC鋼絲和鋼絞線高碳鋼盤條力學(xué)性能氫含量自然時(shí)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(yù)應(yīng)力鋼絲和鋼絞線生產(chǎn)商大都將高速線材軋機(jī)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(biāo)準(zhǔn)的預(yù)應(yīng)力混凝土(Pre2stressedConcrete簡稱PC)用鋼絲和鋼絞線,對PC鋼絲學(xué)性能測試結(jié)果,將其進(jìn)行數(shù)據(jù)處理可得出試樣室溫放置時(shí)間與力學(xué)性能之間的關(guān)系(見圖1、2)。表2室溫放置處理后試樣的力學(xué)性能生產(chǎn)批號放置時(shí)間/d12678531015202915抗拉強(qiáng)度延伸率面縮率高碳鋼盤條的力學(xué)性能、化學(xué)成分及內(nèi)在質(zhì)量均有嚴(yán)格要求。我公司

4、生產(chǎn)的PC鋼絲和鋼絞線用SWRH82B盤條( 1215mm)時(shí)常出現(xiàn)這樣一個(gè)問題,即在線檢驗(yàn)的力學(xué)性能指標(biāo)與用戶復(fù)檢時(shí)的結(jié)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(zhì)量的穩(wěn)定性,對此問題進(jìn)行了探討。1試樣的化學(xué)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(jī)軋制的SWRH82B高碳鋼盤條(規(guī)格為 1215mm),化學(xué)成分見表1。表1試樣的化學(xué)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(yàn)機(jī)上測定力學(xué)性能。2試驗(yàn)結(jié)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(shí)間后,抗拉強(qiáng)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(shí)間后力40金屬制品第25卷高達(dá)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(dá)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(yàn)結(jié)果正好與生產(chǎn)實(shí)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(shí)間,相當(dāng)于本試驗(yàn)室溫放置1525天,。:(;(2)盤條中殘余應(yīng);(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(qiáng)度沒有影響,圖17853批號試樣室溫放置時(shí)間與力學(xué)性能的關(guān)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(qiáng)度沒有影響,但氫能使塑性指標(biāo)明顯下降。早期氫脆這個(gè)名詞就是指的氫脆塑性損失。根據(jù)氫促進(jìn)局部塑性變形導(dǎo)致脆斷的理論,任何斷裂過程都是以局部塑性變形為先導(dǎo),只有當(dāng)這種局部塑性變形發(fā)展到臨界程度時(shí)才會引起準(zhǔn)解理裂紋、沿晶裂紋或空洞的產(chǎn)生和發(fā)展。氫能促進(jìn)塑性變形,因而在較低的外應(yīng)力(或K)下就能使裂紋尖端局

7、部區(qū)域的塑性變化達(dá)到臨界狀態(tài)、從而導(dǎo)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(yīng)力下,裂紋尖端局部區(qū)域的塑性變形就能達(dá)到臨界狀態(tài),從而導(dǎo)致局部縮頸、應(yīng)力集中、斷裂,使斷面收縮率降低;而當(dāng)氫的濃度降到某一臨界值以下時(shí),這種作用變?yōu)榇我蛩亍Ａ硗飧鶕?jù)有關(guān)理論,殘余應(yīng)力的變化以及材料中顯微亞組織的變化都將引起材料強(qiáng)度指標(biāo)的明顯變化。因此根據(jù)金屬學(xué)理論和試驗(yàn)結(jié)果可以推測,SWRH82B盤條經(jīng)過一段時(shí)間的放置后,強(qiáng)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(kuò)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(shí)間與力學(xué)性能的關(guān)系石振華1960年11月出生,高級工程師