余熱淬火工藝提高鋼筋性能的研究.pdf

1、熱軋鋼筋是現(xiàn)代工業(yè)中的重要鋼材之一，主要運(yùn)用于建筑行業(yè)。我國(guó)生產(chǎn)的熱軋鋼筋在強(qiáng)韌性等機(jī)械性能上與鋼鐵發(fā)達(dá)國(guó)家相比還存在著較大的不足，為了滿足市場(chǎng)需求，盡快與國(guó)際市場(chǎng)接軌，生產(chǎn)高強(qiáng)度鋼筋就顯得格外重要。本文針對(duì)這一現(xiàn)狀，在理論分析和實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，提出了通過(guò)控制軋制和控制冷卻的方法，尤其是通過(guò)軋后的余熱淬火工藝來(lái)提高鋼筋的綜合機(jī)械性能。 論文首先從螺紋鋼筋的組織成分入手，對(duì)螺紋鋼筋的橫斷面上組織及變化進(jìn)行觀察及分析，發(fā)現(xiàn)通過(guò)余熱淬火

2、處理的鋼筋表層為回火馬氏體，心部為非馬氏體組織，其中表面層的馬氏體厚度是影響鋼筋強(qiáng)度的重要因素。同時(shí)，還對(duì)鋼材的夾雜物含量，鋼筋表面裂等進(jìn)行了分析，并針對(duì)鋼筋的使用性能，對(duì)焊接鋼筋的熱影響區(qū)進(jìn)行了分析。通過(guò)微觀的觀察和分析，發(fā)現(xiàn)了鋼筋的微觀組織及形態(tài)決定了鋼筋的力學(xué)性能。而鋼筋的微觀組織由鋼材的化學(xué)成分，軋制工藝以及軋后的冷卻工藝決定。要改善鋼筋的力學(xué)性能，必須對(duì)以上各影響因素進(jìn)行調(diào)整以得到最佳的成分和工藝。 通過(guò)對(duì)鋼筋化學(xué)成分

3、及軋制參數(shù)與鋼筋強(qiáng)度和塑性指標(biāo)的相關(guān)性分析，發(fā)現(xiàn)鋼筋的化學(xué)成分和軋制過(guò)程的軋制參數(shù)對(duì)鋼筋最終的性能也有很大影響。在大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)，將鋼筋的碳，錳，硅的含量適當(dāng)提高將有利于提高鋼筋的性能。并通過(guò)分析對(duì)軋制參數(shù)進(jìn)行了調(diào)整，以利于得到更高性能的鋼筋。 軋后的余熱淬火將決定鋼筋最終的性能。在這一過(guò)程中，冷卻參數(shù)是影響鋼筋性能的主要因素。在現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)中兩個(gè)重要的冷卻參數(shù)冷卻時(shí)間和冷卻水量分別由冷卻管長(zhǎng)度和冷卻水壓力決定。通過(guò)大

4、量實(shí)驗(yàn)并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，對(duì)這兩個(gè)參數(shù)及其對(duì)鋼筋性能的影響進(jìn)行了分析，并結(jié)合實(shí)際，得出了優(yōu)化的冷卻參數(shù)。 軋后余熱淬火的核心問(wèn)題就是數(shù)學(xué)模型的建立。本文從理論出發(fā)，通過(guò)對(duì)鋼筋冷卻過(guò)程傳熱的分析，建立了冷卻過(guò)程中的三個(gè)數(shù)學(xué)模型：始冷溫度預(yù)報(bào)模型，冷卻水量模型和自回火溫度模型。并結(jié)合實(shí)際情況，對(duì)模型進(jìn)行數(shù)學(xué)簡(jiǎn)化，使之更加適合現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)。實(shí)踐表明，控制冷卻中的數(shù)學(xué)模型對(duì)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)有很好的指導(dǎo)作用。 本文理論結(jié)合實(shí)踐，通過(guò)余熱淬火