PC钢绞线用SWRH82B盘条力学性能研究

1、第25卷第2期Vol125No12金属制品SteelWireProducts1999年4月April1999PC钢绞线用SWRH82B盘条力学性能研究石振华蒲玉梅段玉玲(马鞍山钢铁股份有限公司钢铁研究所243000)摘要:研究PC钢丝和钢绞线用SWRH82B盘条自然时效后力学性能的变化规律,指出SWRH82B盘条轧后室温放置一段时间,强度基本保持不变而延伸率和面缩率明显升高的原因是由于钢中的氢从基体中扩散出去。关键词:PC钢丝和钢绞线高碳钢盘条力学性能氢含量自然时效StudyontheStabilityofofSWRH82BShiYuling(IronInstitute,Iron&St

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

3、echanicalproperty;hydrogencontent;naturalageing国内外低松弛预应力钢丝和钢绞线生产商大都将高速线材轧机生产的高碳钢盘条(经斯太尔摩控制冷却)直接用于拉拔钢丝,再经成品稳定化处理后生产出符合ASTM和BS标准的预应力混凝土(Pre2stressedConcrete简称PC)用钢丝和钢绞线,对PC钢丝学性能测试结果,将其进行数据处理可得出试样室温放置时间与力学性能之间的关系(见图1、2)。表2室温放置处理后试样的力学性能生产批号放置时间/d12678531015202915抗拉强度延伸率面缩率高碳钢盘条的力学性能、化学成分及内在质量均有严格要求。我公司

4、生产的PC钢丝和钢绞线用SWRH82B盘条( 1215mm)时常出现这样一个问题,即在线检验的力学性能指标与用户复检时的结果存在较大差异,主要表现在断面收缩率和延伸率上。为保证产品质量的稳定性,对此问题进行了探讨。1试样的化学成分及研究方法试样取自经平炉、SKF精炼、初轧开坯、高速线材轧机轧制的SWRH82B高碳钢盘条(规格为 1215mm),化学成分见表1。表1试样的化学成分生产批号78538907C01820181Si01190121Mn01670172S0101301012P0101501021Cr01170118%890710202532将从生产现场取回的SWRH82B盘条分别放置若干

5、天后,在MTS-910材料试验机上测定力学性能。2试验结果与分析从表2、图1和图2可以看出,现场生产的SWRH82B盘条试样经室温放置一段时间后,抗拉强度基本保持不变,而延伸率和断面收缩率随室温放置天数的增加而提高。批号7853的盘条经20天放置表2为现场所取试样经室温放置一段时间后力40金属制品第25卷高达39%。8907批号的盘条,经25天放置后,其延伸率从815%提高到1310%,增幅率为5219%,而断面收缩率从2115%提高到3815%,增幅率高达79%。若再延长放置天数,延伸率和断面收缩率的变化则很小,趋于一恒定值。此试验结果正好与生产实际相吻合。高碳钢盘条从生产出至送到钢丝生产厂

6、家大约需1525天时间,相当于本试验室温放置1525天,。:(;(2)盘条中残余应;(3)盘条中显微亚组织的变化。早期Lud2wik的工作表明氢对低碳钢中的拉伸强度没有影响,图17853批号试样室温放置时间与力学性能的关系但氢含量增加使断面收缩率降低。后来人们在对其它钢种的研究表明,氢对珠光体钢的强度没有影响,但氢能使塑性指标明显下降。早期氢脆这个名词就是指的氢脆塑性损失。根据氢促进局部塑性变形导致脆断的理论,任何断裂过程都是以局部塑性变形为先导,只有当这种局部塑性变形发展到临界程度时才会引起准解理裂纹、沿晶裂纹或空洞的产生和发展。氢能促进塑性变形,因而在较低的外应力(或K)下就能使裂纹尖端局

7、部区域的塑性变化达到临界状态、从而导致滞后断裂。也就是说,由于氢的存在,材料在屈服后的较低的应力下,裂纹尖端局部区域的塑性变形就能达到临界状态,从而导致局部缩颈、应力集中、断裂,使断面收缩率降低;而当氢的浓度降到某一临界值以下时,这种作用变为次要因素。另外根据有关理论,残余应力的变化以及材料中显微亚组织的变化都将引起材料强度指标的明显变化。因此根据金属学理论和试验结果可以推测,SWRH82B盘条经过一段时间的放置后,强度基本保持不变而延伸率和面缩率明显升高的原因是由于钢中的氢从基体中扩散出所致。(收稿日期:1998-10-28)作者简介图28907批号试样室温放置时间与力学性能的关系石振华1960年11月出生,高级工程师