[发明专利]一种高强度建筑钢筋发蓝、低碳马氏体热处理方法

说明书

本发明涉及一种钢材热处理方法，特别是一种高强度建筑钢筋发蓝、低碳马氏体热处理方法。

根据国标和日本标准，对使用高强度建筑钢筋的机械性能要求，国标GB4463-84规定：抗拉强度(σb)最低是1470N/mm²；延伸率(δ10)＞6％；日本JIRS3109标准规定：抗拉强度(σb)最低是1420N/mm²，延伸率(δ8)＞5％。为保障工程质量，钢筋应具有足够的机械性能，所以这些钢筋的材质一般都是如40Si₂Mn、48Si₂Mn、45Si₂cr、30CrMnSi、30MnB等中碳合金钢和27SiMnB。钢筋经轧制后进行热处理，由于制品细长，公知的热处理方法是在自动生产线上进行，主要工艺依次包括：用双向矫直辊对钢筋进行校直，淬火感应器将钢筋加热至900-1000℃，冷却淬火，回火感应器再将淬火后钢筋加热至400-450℃，进行回火，回火后冷却，收盘。热处理后金相组织为屈氏体。普通制品在应用中易于生锈，为增加防锈功能，还应另行单独进行一次实施极度困难的发蓝处理。这种工艺方法，显然要求材质好，工序长，能耗大，费时费力；购置设备昂贵、占用厂房长度较大，耗资较大。

为了解决这个技术难题，人们正在努力研究新的方法。经专利检索，美国专利申请号184324就描述了一种“热轧盘条直接热处理方法”，它是利用盘条本身从滚压机出来的余热经过一个可控冷却设备，将温度降到Ms-550℃范围内的一系列步骤，并随之将盘条重新加热到与等温冷却曲线(T、T、T)鼻子相对应的温度下保温，以期达到向索氏体组织结构完全转变的目的。在实施中它会取得有益效果，但是在如何解决好以最节约手段获得较好技术、经济效果方面，似乎仍存有不足。

本发明的目的是要提供一种高强度建筑钢筋发蓝、低碳马氏体热处理方法，它能有效地利用低碳钢筋进行淬火后，形成板条状马氏体组织，使其具有自回火特性，取消回火工序，提高机械性能，且同时完成发蓝处理。

本发明的目的是这样实现的：利用低碳钢或低碳合金钢的钢筋，进行低碳马氏体处理后，使其具有发蓝、自回火特性，以及高机械性能。其工艺包括如下步骤：1．所说的低碳钢筋本身热至Ac₃之上50-150℃时；2．保温0-10分钟；3．在淬火过程中，直接由温度为15-60℃的发蓝介质液强烈冷却淬火，与其同时对钢筋表面进行发蓝处理。

取消所说的直接由温度为15-60℃的发蓝介质液强烈冷却淬火，而是采用直接由温度为15-60℃的淬火介质液进行处理，以取得同样的高机械性能。

所说的使其具有自回火特性，是指在淬火冷却过程中钢筋发生自行回火，以取消回火工序。

本发明的优点：利用低碳钢或低碳合金钢替代中碳合金钢的钢筋处理后，可取得同样高强度钢筋的机械性能并能达标，同时还具有发蓝防锈功能；对建筑工程而言，可相对缩减钢筋断面，节约钢材；淬火后，取消回火工序，节省设备、电能和厂房长度，改造旧有生产线，可节约成本；直接与钢筋热轧制联用，利用轧制钢筋余热进行处理，其经济效益更加显著。

附图说明：

图1是根据本发明提出的一种高强度建筑钢筋发蓝、低碳马氏体热处理方法的碳素钢20奥氏体连续冷却转变曲线示意图；

图2是试验结果所得板条状马氏体金相组织照片。

下面结合图1～2详细说明依据本发明提出的方法细节。

该发明包括利用低碳钢钢筋，进行低碳马氏体处理后，使其具有发监、自回火特性，以及高机械性能。其工艺包括如下步骤：

1．低碳钢筋本身热至Ac₃之上50-150℃时；

2．保温0-10分钟；

3．在淬火过程中，直接由温度为15-60℃的发蓝介质液强烈冷却淬火，与其同时对钢筋表面进行发蓝处理。