PC钢材也就是我们通常所说的预应力混凝土用钢筋,多数用在建筑上,需采用中频感应加热设备进行调质处理以满足其工作要求。在整个热处理工艺中,影响热处理效果的因素有很多,如淬火温度、淬火时间、回火温度、回火时间等。今天,我们就一起看看PC钢材调质处理的回火温度应如何选择。
(1)PC钢材选择回火温度的原则 PC钢材在使用条件下的较合适组织是回火屈氏体。这种组织具有较合适的抗应力松弛性能。下表给出了高、中、低三种低合金钢回火温度与力学性能的关系。从表中的数据可知,中温回火(350-500℃)可以得到回火屈氏体,其松弛率值小即抗应力松弛性能好。因此,PC钢材采用中频感应加热设备进行回火热处理,其感应加热回火温度的选择必须保证使淬火马氏体转变为屈氏体,即采用中温回火。硅锰低合金PC钢感应加热回火温度为400-500℃
回火温度对30MnSi PC钢材力学性能影响
回火温度/℃
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金相组织
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屈强比
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松弛率/%
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72h
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1000h(推算)
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280
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回火马氏体
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脆断
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脆断
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450
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回火屈氏体
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96.5
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0.707
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0.961
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620
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回火索氏体
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97.2
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0.738
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1.156
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(2)PC钢材抗应力松弛性能的机理 钢材的抗应力松弛性能是关系PC钢材使用寿命的力学性能。它是指在张力作用下,钢材弹性变形转变为塑性变形的过程。这个转变过程的速度越快,钢材塑性变形量就越大,越接近断裂。当塑性变形达到极限时,钢材就发生断裂。因此,这个转变速度越小,钢材的使用寿命就越长。为此,希望钢材的松弛率越小越好。降低松弛率的有效方法是提高屈服强度和保持良好的韧性。PC钢材抗应力松弛性能与化学成分关系不大,主要取决于成品钢材的金相组织。现对淬火马氏体不同回火组织的抗应力松弛性能的机制分析如下。
①回火屈氏体是中温回火产物,具有好的抗应力松弛性能。回火屈氏体是在片状铁索体上,分布着高度弥散的粒状渗碳体组织。这种显微组织使钢具有很高的屈服强度和一定的韧性,抗塑性变形能力很强。
②回火索氏体是高温回火的产物,其抗应力松弛性能略低于回火屈氏体。回火索氏体是由多边铁索体与粒状渗碳体组成的组织。其强度较高,但由于塑性和韧性高,使其抗塑性变形能力较弱。
③回火马氏体是低温回火产物,其抗应力松弛性能差。主要是因为回火马氏体是碳在铁素体中为过饱和固溶体,尽管其强度和硬度很高,但其脆性大,组织不稳定,容易发生组织转变,造成抗应力松弛性能很差。
综合上述分析,回火屈氏体具有组织稳定、各项力学性能匹配得当的特点,使钢材具备较合适的抗应力松弛性能。看了上文的描述,我想您已经知道PC钢材的回火温度该应如何选择了吧。
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