分析了連續(xù)感應(yīng)調(diào)質(zhì)工藝對大直徑精軋螺紋鋼筋性能的影響,并對其在熱處理工藝過程中產(chǎn)生彎曲變形的問題進(jìn)行了研究,提出了在保證獲得高強或超高強度的同時減小淬火變形的方法和措施。通過試驗測得不同流量和噴水角度下的溫度變化曲線,應(yīng)用反傳熱法對表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)進(jìn)行了計算。使用有限元方法模擬感應(yīng)加熱和淬火過程,得到工件變形與換熱條件的關(guān)系,進(jìn)而選定合理的噴淬壓力、流量和分布狀態(tài)。結(jié)果表明,通過調(diào)整淬火設(shè)備噴頭的合理噴淬壓力和流量,可以在保證獲得高強度的同時減小精軋螺紋鋼筋的變形量,并在生產(chǎn)實踐中取得了很好的應(yīng)用。
大規(guī)格的高強度精扎螺紋鋼筋是預(yù)用力混凝土構(gòu)件中最重要的鋼鐵材料，廣泛用于高鐵、橋梁和超高建筑等大型工程。其特點是直徑大于20mm強度高于780MPa，可采用內(nèi)螺紋連接器連接。在工程中使用可以增加預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的強度和耐久性，節(jié)省材料和施工時間，盡管其價格較高，但工程總而言經(jīng)濟學(xué)更好。我國GB/T 20065-2006《預(yù)用力混凝土用精扎螺紋鋼筋》標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了精扎螺紋鋼筋的力學(xué)性能，如表1所示。
國內(nèi)產(chǎn)品的生產(chǎn)工序為冶煉—澆注方坯—粗軋—精軋成型—穿水冷卻—12m定尺剪切，得到的產(chǎn)品一般最高達(dá)到PSB830級。為了得到更高級別的產(chǎn)品，需要進(jìn)一步添加合金元素或者熱處理以改善微觀組織。像強度達(dá)到PSB1080級性能的精軋螺紋鋼就是由北京機電研究院所設(shè)計制造的感應(yīng)調(diào)質(zhì)生產(chǎn)線處理得到的。生產(chǎn)線每年產(chǎn)量為1.8萬噸。鋼筋基材由上料機構(gòu)轉(zhuǎn)至傳送輥道，傳送速度為30—200mm/s可調(diào)，首先經(jīng)由520kW中頻淬火感應(yīng)爐的預(yù)熱段和提溫段加熱至奧氏體化，進(jìn)入噴淬機構(gòu)淬火，然后進(jìn)入280kW中頻感應(yīng)回火設(shè)備進(jìn)行高溫回火，得到高強度精軋螺紋鋼成品。由于在此類長桿件生產(chǎn)中，產(chǎn)品淬火變形對于成品率有著很大影響。
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