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PC钢棒缺陷分析及生产工艺优化

作　者: 刘桢
导　师: 金云学
学　校: 江苏科技大学
专　业: 材料学
关键词: PC钢棒 30MnSi钢脆性断裂感应加热循环热处理
分类号: TG142.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

预应力混凝土钢棒(简称PC钢棒)是运用于预应力混凝土的一种新型建筑材料。广泛应用于高层建筑和桥梁的管桩。PC钢棒的主要生产工艺是淬火+回火处理,但其在企业生产及使用过程中往往会出现脆断、强度不足、平直度不合格的情况,严重影响了钢棒的实际应用、增加了企业的生产成本。本文通过在常熟龙腾特钢有限公司的调查。从原材料、生产过程、成品三个方面调研导致PC钢棒生产缺陷的原因,并对存在的缺陷进行分析,提出合理的解决方法。研究结果表明: PC钢棒生产过程中产生的主要缺陷延迟断裂、热处理不均匀和平直度不合格。其中冬夏两季产品的不合格率较高,冬季出现的生产缺陷主要是脆性断裂,夏季主要是平直度不合格。出现上述生产缺陷的原因是:原材料缺陷、钢棒和感应线圈对中度差、生产参数控制不严格。原材料缺陷表现在原材料表面缺陷及内部夹杂、原材料强度过低、晶粒粗大。其中导致钢棒断裂的主要影响因素是:原材料表面缺陷、氢脆、钢中非金属夹杂以及低温脆性。解决上述缺陷的主要措施有:1)可以通过细化晶粒来实现改善PC钢棒的抗氢脆性能以及低温脆性;2)严格把关原材料质量,对原材料进行入库检验,检查其表面缺陷、化学成分以及抗拉强度;3)定期检查感应线圈和钢棒的对中性。本文尝试使用循环热处理的工艺来细化晶粒,实验结果表明:二次淬火处理不能细化PC钢棒晶粒,主要原因是PC钢棒原材料经过轧制处理,二次淬火继承了轧制后的不均匀晶粒。在两次淬火过程中加入一次回火处理,可以有效改善原材料奥氏体晶粒的遗传效应,有效地细化PC钢棒的晶粒大小。

PC钢棒缺陷分析及生产工艺优化

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