熱處理雙相鋼抗震鋼筋的組織性能研究.pdf

1、由于地震的頻發(fā)及其造成的災難性后果，建筑用抗震鋼筋引起國內(nèi)外研究者的高度關注。傳統(tǒng)抗震鋼筋大多是在低碳鋼的基礎上添加Nb、V、Ti等微合金元素，并配合合適的熱處理或控軋控冷工藝生產(chǎn)得出的，其組織大多數(shù)為鐵素體和珠光體。本研究以低碳低合金鋼化學成分為基礎，熔煉了不同C、Si和Cr含量，并配有Nb微合金化的四種試驗鋼，而后采用不同的熱處理工藝獲得具有雙相組織（鐵素體和馬氏體）的抗震鋼筋。通過金相顯微鏡、掃描電鏡和透射電鏡等分析測試技術(shù)，并結(jié)

2、合力學性能測試，研究了不同熱處理工藝參數(shù)對雙相鋼抗震鋼筋的組織和力學性能的影響，探討了鋼的強韌化機理。研究獲得如下結(jié)果:
　　(1)用不同熱處理工藝獲得的雙相鋼組織差異較大。分級淬火組織與原始組織相比，晶粒尺寸增大，馬氏體呈不規(guī)則塊狀分布在鐵素體基體上;雙重淬火能夠獲得由板條馬氏體和條狀及少量多邊形鐵素體組成的纖維狀組織;亞溫淬火能夠獲得多邊形鐵素體和在晶界處分布著的馬氏體島雙相組織，晶粒尺寸明顯小于用分級淬火方式獲得的雙相鋼。<

3、br>　　(2)當達到組織平衡以后，延長亞溫淬火加熱時的保溫時間對試驗鋼組織影響不大。亞溫淬火加熱溫度對顯微組織影響較大。當亞溫淬火溫度較低時，馬氏體含量較少，并且彌散分布于鐵素體晶界處;隨著加熱溫度的升高，馬氏體百分含量逐漸增大，并且增大的速率隨溫度的升高而增大。亞溫淬火溫度較低時，得到的馬氏體主要是孿晶型，馬氏體周圍的鐵素體基體中位錯密度較低;亞溫淬火溫度較高時，可得到板條馬氏體，在馬氏體周圍的鐵素體中可觀察到大量位錯。
　　

4、(3)經(jīng)過適當?shù)膩啘卮慊鹛幚?，實驗鋼的屈服強度可以達到400～490MPa。08Mn2Nb鋼和08SiMn2Nb鋼的屈服強度隨熱處理溫度的升高，先增大后減小，780℃時達到最大值;08CrMn2Nb鋼和11Mn2Nb鋼的屈服強度隨亞溫淬火溫度的升高而增大，但800℃以后增大的趨勢明顯減小。實驗鋼的抗拉強度可以達到750～950MPa。抗拉強度隨亞溫淬火溫度變化曲線都存在一個峰值點，08Mn2Nb鋼和08SiMn2Nb鋼的峰值溫度都在78

5、0℃，而08CrMn2Nb和11Mn2Nb鋼的抗拉強度峰值則出現(xiàn)在800℃。08CrMn2Nb鋼的沖擊韌性最好，08SiMn2Nb鋼的沖擊韌性次之，08Mn2Nb鋼和11Mn2Nb鋼的沖擊韌性最差。通過工藝和組織優(yōu)化，08CrMn2Nb鋼可以獲得屈服強度420MPa，抗拉強度850MPa，最大力總伸長率13％，斷后延伸率20％，室溫沖擊韌性50J的指標。
　　(4)相變組織強化是雙相鋼的主要強化方式，在相變強化基礎上，通過Nb微合