建筑高强钢棒的热处理工艺优化

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1、建筑高强钢棒的热处理工艺优化谭海源广东幵放大学信息与工程学院釆用不同的退火、淬火和回火工艺对含钢新型建筑高强钢棒进行了热处理，并进行了拉伸和冲击试验。结果表明：随退火温度从880°C提高1000°C,退火吋间从2h延长至6h，淬火温度从890°C提高至950°C,淬火时间从10min延长至50min,回火温度从54O'C提高至600°C,回火时间从1h延长至3h,钢棒的抗拉强度、屈服强度、断后仲长率和冲击吸收功均先增大后减小。优化的热处理工艺为：960°CX4h退火+920°CX30min淬火+580°CX2

2、h回火。关键词：粉热处理工艺;高强钢棒;含铟新型高强钢;退火；淬火；回火；因此，建筑高强钢的研宄吸引了众多科研工作者和工程技术人员的兴趣。杨利辉m研宄了预疲变下建筑用高强钢焊接接头的断裂性能。王利敏m研究/建筑用高强钢的耐延迟断裂性能。衣海龙等U1研宂了Mo-Ti微合化热轧高强钢的组织与性能。邢淑清等ui研宂了800MPa级高强钢焊接粗晶区再热循环的组织转变规律。竜明伟等包1研宄了回火热处理对低屈强比高强钢组织与性能的影响。卢峰等M研究了初始组织对低合金调质高强钢热处理后力学性能的影响。赵洁瑶等m分析了不同热

3、处理工艺对S890高强钢强韧性的影响。随着建筑结构性能要求的提高，现有的高强钢难以满足市场需要。众所周知，材料成分和热处理是高强钢性能的重要决定因素。为此，笔者在前期大量研宄基础上开发了一种含铟新型建筑高强钢棒，采用不同的工艺对其进行热处理，并进行了拉伸性能和冲击性能的测试与分析，优化出了含铟新型建筑高强钢棒的热处理工艺，为建筑高强钢的开发和热处理提供参考。1试验材料与方法1.1试验材料选用中频感应熔炼后电渣重熔的含铟新型建筑高强钢棒为试验材料，钢棒的直径为20mm、长1000mm。经PDA5500型直读光谱

4、仪和GC-6890A型硫磷分析仪测试，钢棒的化学成分如表1所示。表1试样的化学成分（质量分数，％）Tab.1Chemicalcompositionofthesample（wt%）1.2热处理工艺在RX3-45型热处理炉中进行含铟新型建筑高强钢棒试样的热处理试验，各试样的热处理工艺如表2所示。所有试样的退火冷却均采用炉冷至350°C后空冷，淬火均采用汕冷，冋火均采用空冷。表2试样的热处理工艺Tab.2Heattreatmentprocessofthesamples下载原表1.3测试方法通过拉伸试验和冲击试验进行

5、试样的力学性能测试。拉伸性能采用WAW-1000D型微机控制电液伺服万能试验机进行测试，测试温度为室温，拉伸试样为准10标准试样。冲击性能采用JLW-50000型冲击试验机进行测试，缺口为V型，试验温度为室温。2试验结果及讨论2.1退火工艺优化当采用相同的920°CX30min淬火工艺和580°CX2h回火工艺时，不同退火工艺对含铟新型建筑高强钢棒试样力学性能的影响如图1所示。从图1可以看出，退火工艺不同，试样呈现出不同的拉伸性能和冲击性能。当采用880°CX4h退火工艺吋，试样的抗拉强度、屈服强度、断后伸长

6、率和冲击吸收功均最小，分别为1082MPa、975MPa、13.5%和45.7J。当采用96（TCX4h退火工艺时,试样的抗拉强度、屈服强度、断后伸长率和冲击吸收功均最大，分别为1284MPa、1097MPa、19.4%和73.8J,分别较880°CX4h退火时增加了202MPa、122MPa、5.9%、28.1J。此外，从图1还可看出，随退火温度从880°C提高至1000°C（退火时间4h）或者退火吋间从2h延长至6h（退火温度960°C），试样的抗拉强度、屈服强度、断后伸长率和冲击吸收功均呈现出先堉人后减

7、小的变化趋势。这主要是因为退火温度过低或者退火时间过短，难以充分发挥退火的作用，难以使含铟新型建筑高强钢棒获得理想的抗拉强度、屈服强度、断后仲长率和冲击吸收功；当退火温度提高或者退火时间延长，更好地调整钢棒内部组织，消除组织缺陷，并细化晶粒，从而使钢棒的抗拉强度、屈服强度、断后伸长率和冲击吸收功均得到明显提高，表现出更好的力学性能;但是当退火温度过高或者退火时间过长，多余的能量将导致钢棒内部细晶发生粗化，恶化钢棒的力学性能，使其抗拉强度、屈服强度、断后伸长率和冲击吸收功均表现出下降趋势£±玉1。由此可以看出，

8、含铟新型建筑高强钢棒的退火工艺优选为960°CX4h退火。图1退火工艺对试样力学性能的影响Fig.1Effectsofannealingprocessonmechanicalpropertiesofthesamples2.2淬火工艺优化当采用相同的940°CX4h退火工艺和580°CX2h冋火工艺时，不同淬火工艺对含铟新型建筑高强钢棒试样的力学性能的影响如图2所示。从图可以看出，淬火工艺不同，试样呈