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【新刊速览】陈焕德:轧制工艺对铬钼系螺纹钢组织和性能的影响

时间:2024-02-25 来源: 浏览:

【新刊速览】陈焕德:轧制工艺对铬钼系螺纹钢组织和性能的影响

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轧制工艺对铬钼系螺纹钢组织和性能的影响

陈焕德,周云,张宇,麻晗

(江苏省(沙钢)钢铁研究院, 江苏 张家港 215625)

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摘 要

为解决铬钼系螺纹钢轧制工艺参数设定问题,借助高温共聚焦显微镜、Gleeble热模拟试验机、金相显微镜、拉伸试验机及维氏硬度计等设备,结合小尺寸样品拉伸试验,研究了加热温度、变形温度、上冷床温度和冷速等轧制工艺参数对铬钼系螺纹钢组织和力学性能的影响。分析了试验钢过冷奥氏体连续冷却相变行为,测定了试验钢连续冷却转变(CCT)曲线,并在工业生产线上完成了直径20 mm的铬钼系螺纹钢试制。结果表明,试验钢过冷奥氏体连续冷却过程中,主要发生铁素体和贝氏体相变,随着冷速的增大,铁素体含量减少,贝氏体含量增大,硬度值增大;轧制工艺参数影响螺纹钢组织类型、晶粒大小及所占比例,进而影响螺纹钢的强度和塑性;当加热温度为1 150~1 200 ℃、变形温度为(1 020±10) ℃、上冷床温度为850~900 ℃、冷速为1 ℃/s时,试制钢筋的组织为铁素体+贝氏体,其中铁素体所占比例为48.56%,平均粒径为18.34 μm,屈服强度大于430 MPa,抗拉强度大于630 MPa,断后伸长率大于20%,强塑积大于12 GPa·%。试验结果为铬钼系耐蚀钢筋的产业化提供了数据支撑。

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关 键 词

轧制工艺; 铬钼系螺纹钢; 铁素体; 贝氏体; 强塑积

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引 言

钢筋混凝土结构腐蚀失效问题日益凸显,随着海洋强国战略的实施,该问题亟待解决。钢筋锈蚀是导致混凝土结构劣化的主要因素,为解决钢筋锈蚀问题,国内外学者开发了一系列的耐蚀钢筋及防护技术,如环氧涂层钢筋、不锈钢钢筋、不锈钢包覆钢筋、热浸锌钢筋和合金耐蚀钢筋(Cu-P系、Cu-P-Cr系、铬钼系等),其中铬钼系钢筋具有高自腐蚀电位、低自腐蚀电流密度,兼具高强度和高塑性,已成为解决钢筋锈蚀问题的新材料。但现有研究工作的重心集中在铬钼系耐蚀钢筋合金成分设计和耐蚀机理探究,轧制工艺对铬钼系耐蚀钢筋组织调控的影响鲜有报道。轧制工艺影响着钢筋的组织及力学性能,进而影响钢筋的产业化进程。铬钼系合金耐蚀钢筋市场需求的扩大促进了其产业化进程,开展轧制工艺对铬钼系耐蚀钢筋组织和性能影响的研究迫在眉睫。
本研究设计了一种低碳铬钼系螺纹钢,测定了其过冷奥氏体连续冷却相变行为,研究了加热温度、变形温度、上冷床温度和冷速等轧制工艺参数对试验钢组织和力学性能的影响,获得最佳工艺参数,并在工业生产线上完成试制。试验结果为批量生产铬钼系耐蚀钢筋提供数据支撑。

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精 选 图 表

    
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结  论

1)研究了加热温度、变形温度、上冷床温度和冷速等轧制工艺参数对试验钢组织和力学性能的影响,测定了试验钢形变奥氏体CCT曲线。结果表明,试验钢过冷奥氏体连续冷却过程中,主要发生铁素体和贝氏体相变,随着冷速的增大,铁素体含量减少,贝氏体含量增大,硬度增大。
2)工业试制采用如下工艺参数:坯料加热温度1 150~1 200 ℃、变形温度(1 020±10) ℃、上冷床温度850~900 ℃、冷速1 ℃/s,则试验钢性能最优,组织为铁素体+贝氏体,屈服强度为440/435 MPa,抗拉强度为635/640 MPa,断后伸长率为21%/20%,强塑积为13.34/12.80 GPa·%。

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引 用 本 文

陈焕德, 周云, 张宇, 麻晗. 轧制工艺对铬钼系螺纹钢组织和性能的影响[J]. 中国冶金, 2024, 34(1): 109-115. CHEN Huande, ZHOU Yun, ZHANG Yu, MA Han. Effect of rolling process on microstructure and properties of chrome-molybdenum steel rebar[J]. China Metallurgy, 2024, 34(1): 109-115.
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链 接 本 文

  http://www.zgyj.ac.cn/CN/Y2024/V34/I1/109
来源: 《中国冶金》2024年第1期

END

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