[发明专利]一种预应力混凝土用钢棒及其生产工艺

说明书

技术领域

本发明属于冶炼技术领域，涉及一种钢棒及其生产工艺，具体的说是一种预应力混凝土用钢棒及其生产工艺。

背景技术

中国预应力钢材的生产起步于60年代初期，因受计划经济影响到20世纪80年代中期生产能力只有4．5万t，主要品种为普通松弛级预应力钢丝、钢绞线和调制热处理钢筋，属低档产品。随着我国改革开放和经济建设的不断深入，经国家“六五”、“七五”、“八五”、“九五”期间的发展，我国预应力钢材生产技术与装备发生了质的变化，拉动了我国高速线材生产的飞速发展，同时也促进了预应力混凝土结构工程领域设计、施工与用料的技术进步和更新换代，预应力钢棒在工程中的使用得到更大的发展空间，目前一般预应力混凝土用钢棒的生产工艺为放线—剥壳除锈—定型刻槽—校直—感应加热—淬火—回火—冷却—传动—剪切分线—收线，工艺成本高，浪费钢材，工序复杂操作不便且制造出来的钢棒性能差、延性差、易断裂等缺点，这些钢棒应用到工程、建筑物上，其滞后断裂的敏感性呈现线性增加，风险性大，这对预应力混凝土用钢棒产业而言将造成不可估量的质量隐患和巨大的经济损失。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对以上现有技术存在的缺点，提出一种预应力混凝土用钢棒及其生产工艺，该预应力混凝土用钢棒强度高、延性好、抗滞后断裂性强、低松弛、易焊接、镦锻性能好等优点，同时其生产工艺简单易操作、节省钢材节省成本，给厂商带来良好的收益。

本发明解决以上技术问题的技术方案是：

一种预应力混凝土用钢棒，其重量百分比化学成分为：C：0.19-0.26%，Si：0.55-0.70%，Mn：0.85-1.13%，S≤0.025%，P≤0.025%，Cu≤0.20%，Cr:0.080-0.095%，Mo：0.25-0.39%，镧系稀土：0.25-0.40%，余量为Fe；

镧系稀土的组分质量百分比为：镧：13-19%，铈：21-24%，镨： 23-25%，钕：16-20%，镝：11-14%，其余镧系元素：3-5%，以上镧系稀土各组分之和为100%。

上述预应力混凝土用钢棒的生产工艺，按如下步骤进行：

㈠按重量百分比化学成分在钢厂经过冶炼、热轧和缓慢冷却制成带有或没有螺纹的钢棒，冶炼温度：1400-1580℃，粗轧温度：960-995℃，精轧温度：925-940℃，缓慢冷却采用斯太尔摩延迟冷却工艺，斯太尔摩入口端速度控制在15-17m/min，出口端速度控制在27-29m/min，平均冷却速度为2-4℃/s；

㈡将轧好的钢棒送入感应加热器加热到990-998℃，加热时间3-5min； 

㈢将感应加热完成的钢棒不经过保温直接用高压喷射水或淬火液进行淬火处理，淬火冷却速度190-220℃/s，淬火冷却时间6-27秒，使钢棒温度冷却到Ms点以下9-25℃；

㈣将淬火后的钢棒经过回火加热炉加热到590-610℃，保温5-7min；

㈤将回火后的钢棒冷却到室温，冷却采用水冷与空冷结合，先采用水冷以3-5℃/s的冷却速率将钢棒水冷至370-390℃，然后空冷至310-330℃，再采用水冷以1-2℃/s的冷却速率将钢棒水冷至250-270℃，最后空冷至室温；

㈥对钢棒逐个检查，剔除表面有缺陷的钢棒；

㈦将检验合格的钢棒用丝带进行打捆并称重，最终入库。

本发明进一步限定的技术方案是：

前述的预应力混凝土用钢棒，其重量百分比化学成分为：C：0.20%，Si：0.60%，Mn：0.91%，S：0.019%，P：0.017%，Cu：0.15%，Cr:0.080%，Mo：0.25%，镧系稀土：0.2%，余量为Fe；   

镧系稀土的组分质量百分比为：镧：18%，铈：21%，镨：23%，钕：20%，镝：13%，其余镧系元素：5%。

前述的预应力混凝土用钢棒，其重量百分比化学成分为：C：0.24%，Si：0.70%，Mn：1.01%，S：0.011%，P：0.009%，Cu：0.11%，Cr:0.095%，Mo：0.30%，镧系稀土：0.4%，余量为Fe；

镧系稀土的组分质量百分比为：镧：17%，铈：24%，镨：24%，钕：19%，镝：12%，其余镧系元素：4%。

前述的预应力混凝土用钢棒，C：0.26%，Si：0.65%，Mn：0.99%，S：0.020%，P：0.010%，Cu：0.09%，Cr:0.085%，Mo：0.39%，镧系稀土：0.3%，余量为Fe；