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PC钢棒生产工艺技术若干问题探讨

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Mn
0177 0182 0174 0175 0177 0157 0166 01647 0150 ～ 0180
P
01011 01008 01012 01021 01016 01012 01027 010164
S
产地
01004 日本 01003 日本 01006 日本 01015 韩国 01011 中国台湾
规模的稳定 ,生产厂家为了生存 ,必须降低生产成本 、 量 < 1%。韩国浦项公司和德国 SAARSTAHL AG公司
提高产品质量 ,而这些措施除了管理上的改进外 ,工艺 技术上的提高是首要考虑的途径 。目前国产 PC钢棒 存在的主要质量问题有以下几个方面 : PC钢棒抗延迟 断裂能力弱 ;力学性能不稳定 ,同一批甚至同一条 PC 钢棒的力学性能波动幅度大 ;平直度差 ;热镦性能差 , 表现为镦头开裂及镦头处的力学性能较母材降低过
式中 :σ012 —屈服强度 , M Pa; L —回归常数 , L = 1230 ～ 1270。
根据这些经验公式 ,可以得到控制 PC 钢力学性
能 、优化工艺参数的方法 。例如已知 0130% C、113%
M n、018% Si的原料在 k = 1、b = 1195、t1 = 950℃时 ,为
得到 1460M Pa的抗拉强度 ,根据 (3)式计算 t2 的值 :
factor ies( wt%)
试样序号
1 2 3 4 5 最小值 最大值 平均值
控制范围
C
0132 0128 0137 0130 0129 0134 0138 01358 0132 ～ 0140
Si
0126 1144 1180 1169 1170 0194 1106 11007 0190～ 1120
配比原则是 : 低 M n、低 P、低 S、高 Si。采用“三低一 成本自然增大 。
高 ”原则的最大优点是 PC钢棒抗延迟断裂的能力强 , 缺点是生产技术难度大 ,成本高 。
表 1 各产地 PC钢棒化学成分 (质量分数 , %)分析结果 Table 1 Chem ica l com position of PC steel bar from d ifferen t
PC钢棒生产工艺技术若干问题探讨
孙亚飞 1 ,李景强 2 ,郭喜荣 2 (11广东科学技术职业学院 计算机与电子工程系 ,广东 珠海 519090;
21沈阳超力钢筋有限公司 ,辽宁 沈阳 110179) 摘要 :分析了影响 PC钢棒质量的主要因素和降低延迟破坏的可能性 。提出 PC 钢棒用钢的成分配比原则是 : 0125% ～0140% C, > 1% Si, < 1%M n, ≤01010% P, ≤01005% S。指出目前国产 PC钢棒生产中存在的若干问题 及可能的解决方法 ,并提出 PC钢棒力学性能预报与控制经验公式 。建议对国内 PC 钢棒产品行业标准 YB / T 111—1997进行修订 。 关键词 :预应力混凝土用钢棒 ;延迟断裂 中图分类号 : TG142141 文献标识码 : B 文章编号 : 025426051( 2005) 0320040203
为日本 、韩国和我国台湾的 PC 钢棒化学成分分析结 果 。其中 1 号试样是第一种配比 ,其他试样均为第 4
40
《金属热处理 》2005年第 30卷第 3期
© 1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.
大 ;可焊性差 ,表现为焊点处的力学性能较母材降低过 大 。本文针对上述问题 ,从 PC 钢棒用钢 、热处理工 艺 、自动化生产等几个方面入手 ,以期找到解决上述问 题的途径 。
国内使用最广泛的是第 3 种配比 ,各成分的范围 分别为 0125% ～0133% C, 016% ～019% Si, 112% ～ 115%M n, ≤01030% P, ≤01035% S。采用这种成分的 钢种的优点是生产成本低 、焊接性能好 ,但致命缺点是
数 , k = 0196～1104; b—回归常数 , b = 1175～1215; t1 —
淬火温度 , ℃; t2 —回火温度 , ℃。C、Si、M n—分别为相
应元素的质量分数 。
σ012 = k (L + 1030C + 11Si + 13M n + 1107 t1 - 2166 t2 ) ( 2)
t2
=
( b + 1085C
+ 7Si -
11M n
+ 019 t1
-
σ b
/ k)
/2
(3)
得到优化的回火温度 t2 为 452℃。此外 ,还可应
用 (4)式在可能的淬火加热温度 、回火加热温度下确
定原料的含 C量的范围
C = (σb / k - b - 7Si + 11M n - 019 t1 + 2 t2 ) /1085
Severa l Problem s of the Production Technology for PC Steel Bar
SUN Ya2fei1 , L I J ing2qiang2 , GUO Xi2rong2
(11Computer and Electronic Engineering Departm ent, Guangdong Polytechnic Institute, Zhuhai
01005
01010 010058 国内某厂
≤01030 ≤01035
212 关于微量元素的添加 在 PC 钢棒用钢中添加微量元素 ,通常有两个目
的 :第一是提高淬透性 ;第二是提高抗延迟断裂能力 。 韩国浦项公司和德国 SAARSTAHL AG公司在 PC 钢 棒用钢中添加适量的 B 元素以提高淬透性 。日本研 究人员 [2]在开发抗延迟断裂高强度钢方面的经验值 得借鉴 ,见图 1。此外 ,日本的研究成果表明 [ 3 ] :在表 1 中的 2号试样的化学成分下 , Si含量越高 ,钢的抗延迟 断裂能力越强 ; 在 Si含量为 1150%时 ,添加 01003% 的 Ca,高强度钢的抗延迟断裂能力最好 。这些文献刚 好印证了台湾地区和国外 PC钢棒用钢推出的“三低 一高 ”原则 。
213 原料的选用原则
这一方法的缺点是需要进行含 C量的分析 ,这无疑会
建议 PC 钢棒生产厂寻求冶炼水平高的厂家供 增加成本 。最近笔者研究了在线检测含 C suggested some ways to solve the p roblem s. Besides, the emp irical formulas to p redict the mechanical p roperties of PC steel bars are p resented. Finally, this paper p roposed that the standard of YB / T 111—1997 should be
曾经采用第 1种配比 。一家德国公司采用的 PC钢棒 用钢 化 学 成 分 (质 量 分 数 ) 为 : 0130% ～ 0134% C, 0115% ～0130% Si, 0170% ～0190%M n, ≤01020% P, ≤01015% S。对 于 第 2 种 配 比 , 笔 者 建 议 在 开 发 1570M Pa级以上高强度钢材时再考虑 ,目前 PC 钢棒 用钢不要采用 。
3 热处理工艺
不同原料的 PC 钢棒 ,热处理制度差异很大 。热
处理加热制度基本原则是淬火加热阶段要求完全奥氏
体化 ,加热速度尽可能快 ,淬火冷却的关键是冷却速度
要快 。在相同的淬火条件下 ,淬透性好的原料可以得
到较高的强度 ;回火加热的要点是在保证强度的前提
下 ,尽可能提高回火温度 。
311 力学性能的预报与控制
revised.
Key words: PC steel bar; delayed fracture
1 引言
2 PC钢棒化学成分
PC钢棒已成为线材制品的重要品种 。据不完全 211 化学成分
统计 ,目前中国 PC 钢棒生产厂有 80 多家 ,生产能力
从国内外的 PC 钢棒实物分析和文献记载来看 ,
已达 100万吨以上 。同 20 世纪 90 年代中期相比 ,生 PC钢棒含 C量在 0125% ～0140%之间 , Si和 M n的配
产能力已扩大了十几倍 ,但各生产厂的技术水平和产 比有 4种方案 [1 ] 。第 1种是 Si和 M n的含量都 < 1% ;
品质量均没有大的提高 。 PC钢棒供不应求的状况使 第 2种是 Si和 M n的含量都 > 1% ;第 3 种是 Si含量
得生产厂家只注重数量而不是质量 ,但随着基建投资
< 1%、M n含量 > 1% ;第 4 种是 Si含量 > 1%、M n含
Guangdong 519090, China; 21Shenyang Super2Strength Steel B ar Co. , Shenyang L iaoning 110179, China)
Abstract:M ain factors affecting the quality of PC steel bars and the possibilities to reduce the delayed fractures were an2 alyzed. It has been p roposed that the p rincip le for develop ing chem ical compositions of PC bars should be 0125% ～ 0140% C, > 1% Si, < 1%M n, ≤01010% P, ≤01005% S. The authors also pointed out several p roblem s in PC steel bar

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预应力PC钢棒用热轧盘条30MnSi质量分析及工艺改进

预应力PC钢棒用热轧盘条30MnSi质量分析及工艺改进

预应力PC钢棒用热轧盘条30MnSi质量分析及工艺改进预应力PC钢棒是一种用于预应力混凝土结构中的重要材料，其质量直接影响着工程结构的安全和性能。

而热轧盘条作为预应力PC钢棒的原材料之一，在质量控制和工艺改进方面具有重要意义。

本文将对热轧盘条的质量进行分析，并针对存在的问题提出工艺改进方案，以提高预应力PC钢棒的质量。

一、热轧盘条的生产工艺和质量要求1. 热轧盘条的生产工艺热轧盘条是通过将钢坯加热至一定温度后，在轧机上经过一系列的轧制工艺，最终制成圆形的钢棒原料。

其生产工艺主要包括坯料加热、粗轧、中轧、精轧等环节。

在整个生产过程中，温度、轧制力、轧制速度等参数的控制都直接影响着热轧盘条的质量。

2. 热轧盘条的质量要求热轧盘条作为预应力PC钢棒的原材料，其质量主要体现在以下几个方面：(1) 外观质量：表面不得有裂纹、折叠、划痕、碰伤等缺陷；(2) 几何尺寸：直径、圆度、长度等符合标准规定；(3) 化学成分：含碳量、合金元素含量符合标准要求；(4) 机械性能：抗拉强度、屈服强度、伸长率等满足设计要求。

二、热轧盘条质量分析1. 外观质量检测通过对热轧盘条的外观进行检测，发现存在一定数量的表面裂纹、折叠和碰伤等缺陷，这是由于轧制过程中材料的表面质量不佳、轧辊磨损以及冷却水温度等因素导致的。

2. 几何尺寸检测针对热轧盘条的几何尺寸进行检测，发现其中的直径和圆度偏差较大，长度也存在一定的不符合标准要求的情况。

这可能是由于轧制工艺参数控制不严格，导致了盘条的形状和尺寸偏差。

3. 化学成分检测对热轧盘条的化学成分进行检测，发现其中的含碳量和合金元素含量与标准规定存在一定的偏差，说明原材料的质量控制存在问题。

4. 机械性能检测对热轧盘条的机械性能进行检测，发现其中的抗拉强度、屈服强度和伸长率等指标均未能完全符合设计要求，存在一定的不合格情况。

通过上述分析可知，热轧盘条在生产过程中存在着外观质量、几何尺寸、化学成分和机械性能等方面的质量问题，需要加强生产工艺控制和质量管理，进行相应的改进和调整。

预应力PC钢棒用热轧盘条30MnSi质量分析及工艺改进

预应力PC钢棒用热轧盘条30MnSi质量分析及工艺改进

预应力PC钢棒用热轧盘条30MnSi质量分析及工艺改进【摘要】本文针对预应力PC钢棒用热轧盘条30MnSi质量进行了深入分析，探讨了热轧盘条生产工艺及存在的问题。

通过对30MnSi质量的详细分析，找出了存在的质量问题，并提出了相应的工艺改进措施。

在实施改进工艺后，对比改进前后的效果进行了分析。

总结了研究成果的意义，展望了未来的研究方向，为提升预应力PC钢棒质量和生产效率提供了重要参考。

通过本文的研究，能够为相关行业提供参考，提高产品的质量和市场竞争力。

【关键词】预应力PC钢棒、热轧盘条、30MnSi、质量分析、工艺改进、生产工艺、存在的问题、改进措施、改进效果、总结、展望、研究成果、未来研究方向1. 引言1.1 背景介绍预应力PC钢棒是一种在预制构件中广泛应用的材料，具有高强度、刚度和耐久性的优势。

而热轧盘条是生产预应力PC钢棒的重要原材料之一，其中30MnSi质量对预应力PC钢棒的性能至关重要。

随着建筑行业对预应力构件需求的增加，对30MnSi质量的要求也越来越高。

在热轧盘条生产过程中，存在着一些质量问题和工艺缺陷，影响了30MnSi质量的稳定性和可靠性。

为了提高预应力PC钢棒的质量和性能，必须对30MnSi质量进行深入的分析，并通过优化工艺改进措施来解决存在的问题。

1.2 研究目的研究目的是为了深入分析预应力PC钢棒用热轧盘条30MnSi的质量问题，探讨存在的问题和改进工艺，提高产品的质量和性能稳定性。

通过研究，可以更好地了解30MnSi材质的特点，分析热轧盘条生产中可能出现的质量问题，并提出相应的改进措施。

通过优化工艺，提高生产效率和产品质量，满足市场需求，提升企业竞争力。

对于预应力PC钢棒行业的发展具有积极的推动作用，促进相关技术的改进和创新，为行业发展提供有益参考和指导。

1.3 研究意义预应力PC钢棒是一种在施工领域广泛应用的材料，其性能直接关系到工程质量和安全。

而30MnSi作为预应力PC钢棒的重要组成材料，在生产过程中的质量控制尤为重要。

PC钢棒

PC钢棒


2回火温度 在淬火温度适当，淬火组织良好的情况下淬火 选择适当的回火温度，可以得到不同强度级别的钢 棒。PC钢棒的回火也是采用快速热处理，同淬火工 艺一样，其温度和时间也应严格控制。在钢棒从回 火炉出来一定要加速冷却，以免发生回火脆性。在 高成分钢号热处理时，回火线温度控制在450～ 500℃之间。但处理低成分时，回火线温度降到 350～400℃也是没有问题的。
PC钢棒生产工艺对质量的影响
1淬火温度 淬火温度（中频加热为720～760℃；高频加热为 940～960℃）的高低直接影响到钢材奥氏体化的程 度，奥氏体晶粒的大小以及淬火后组织的性能。加 热温度过高，时间过长，奥氏体晶粒过大，淬火时 易产生裂纹；加热温度过低，时间过短，奥氏体化 不充分，钢筋的力学性能达不到要求 。另外，淬火 水温的高低直接影响着其冷却能力。水温过低会导 致钢棒开裂或脆断，而水温过高（达35℃左右）则 会出现淬火不透现象，表现为抗拉强度和屈服强度 均偏低。
预应力钢棒就其生产方法而言，目前国内多采用热轧盘条→ 冷拔、旋螺纹→调质处理这一方式。主要工艺流程有两种： 间断式、连续式。典型的生产工艺是：冶炼→高速无扭控冷 轧制→表面处理→高速连续拉拨→稳定化处理（淬回火）→ 卷取包装。
性能要求
预应力钢棒的各种性能指标要求如下：抗拉强度 >1420MPa；屈服强度>1275MPa：伸长率>5%：松驰 率<1.5%；镦头强度不得低于该材料标准强度有90%， 即 >1280MPa；焊点抗拉强度和屈服强度不得低于 该材料强度的95%，即≥ 1350Mpa；外观不得有裂纹、 折迭、结疤、弯曲、粗细不均（公差±0.05mm）、 油污等：平直度无具体要求，但用户要求放开后绝 对弹直。
2迟滞断裂 该种钢棒成盘后，室温经一段时间出现滞后断裂现 象，钢棒盘卷断裂成数段。PC钢棒的延迟断裂是各 种内外因素综合作用下的延迟断裂,引起PC钢棒延迟 断裂的有材料内在的缺陷因素,也有钢棒加工、后续 加工及工作环境的外在应力因素。
国产PC钢棒生产线的实践与探讨

国产PC钢棒生产线的实践与探讨

国产ＰＣ钢棒生产线的实践与探讨圈子类别：建材 (未知) 2009-8-12 15:15:00[我要评论] [加入收藏] [加入圈子]国产ＰＣ钢棒生产线的实践与探讨最近几年随着预引力混凝土管桩的迅速推广应用，国产ＰＣ钢棒生产线经过不断探索与相互借鉴，生产水平也有了较大提高。

其重要标志：生产线速度，直径９．０由３０～４０米／分上升到１００米／分，直径１０．７由２０～３０米／分上升到９０米／分；断后伸长率较稳定地控制在８．５％～９．０％之间；笔者有幸组织参与某家ＰＣ钢棒生产企业的生产线自主研制开发，历时４年，愿将其中的感悟与大家分享和探讨，并望借此对国产ＰＣ钢棒生产线的发展有所帮助。

一．ＰＣ钢棒生产线的组成与特点１．生产流水线组成：原料放线、除鳞、拉丝（单独拉丝后，另需再放线）、校直、牵引、淬火加热、淬火水冷、回火加热、回火水冷、牵引、剪切、分线拨叉和成品卷绕。

２．生产线按拉丝是否与后续工序连动分为拉丝连动生产线与拉丝单独生产线两种。

拉丝连动的主要优点是能充分利用拉丝所产生的热能，依不同的生产规格和速度能节省１０～４０ＫＷ的功率消耗；与单独拉丝相比能减少拉丝后的放线工序，因此不仅节省了拉丝后半成品的堆放场地，而且每条线每班节省１～１．５个人员；其次是每个接头减少材料损耗２米左右。

当然，拉丝连动的前题是拉丝模耗比较低，否则会因频繁换模而影响整个生产线的运行，而且每次换模停车造成的废丝长度是线速度的１～１．５倍，相当于单独拉丝３０～５０个接头的废丝，因此每模拉丝寿命不低于４０～５０吨是采用拉丝连动的必要前题，究竟采用哪种方式生产线应由企业根据具体情况而定。

３．放线可分为有扭与无扭放线两种。

４．除鳞，由于受环保制约一般采用机械除鳞，效果不如化学除鳞，且受原料时效影响。

５．拉丝按与后续工序的连动关系可分单独拉丝和连动拉丝二种。

连动拉丝采用齿轮变速，效率高、磨损小，钢棒上的热量又可利用。

拉丝凹模又可分为被动旋转与主动旋转两种。