[其他]大直徑高強(qiáng)度熱軋鋼棒及其生產(chǎn)方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 85105867
• 申請日: 1985-08-02
• 公開（公告）號: CN85105867A
• 公開（公告）日: 1986-11-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 村井照幸;橋本義弘
• 申請（專利權(quán)）人: 住友電氣工業(yè)株式會社
• 主分類號: C21D8/06
• 分類號: C21D8/06;C22C38/18;C22C38/34;C22C38/38
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 曹永來

本發(fā)明是關(guān)于一種具有良好金相組織的大直徑熱軋鋼棒及其生產(chǎn)方法，這種鋼棒在其斷面上具有很高的強(qiáng)度和良好的韌性，所采用的生產(chǎn)方法是控制珠光體轉(zhuǎn)變溫度。

在這以前，熱軋鋼棒一般都是用一個鉛池進(jìn)行所謂的鉛浴冷卻、用空氣冷卻或者用熱水冷卻，但是這些方法都有一些問題。比如說，在鉛浴冷卻方法中可以得到較高的強(qiáng)度，可是使用鉛池會使工作環(huán)境變壞，也就是說有環(huán)境汚染問題。空氣冷卻或熱水冷卻方法也有其缺點(diǎn)，因?yàn)檫@些冷卻方法不可能象鉛浴冷卻時那樣穩(wěn)定和迅速，所以在低溫時不可能加速相的轉(zhuǎn)變。

另一方面，用淬火-回火方法也可以得到高強(qiáng)度鋼棒，不過，這種所謂的回火馬氏體鋼在延遲破裂性能方面好象不如珠光體鋼。因此，從可靠性的觀點(diǎn)來說，有必要得到一種強(qiáng)度較高的珠光體鋼。但是，對于大直徑的鋼棒，特別是直徑大于20毫米的鋼棒，它具有大量的熱量，冷卻較慢，使用一般常用的方法用空氣冷卻或熱水冷卻是不可能在低溫度下影響珠光體的轉(zhuǎn)變的。這就是說，轉(zhuǎn)變溫度要比小直徑鋼棒時高，所以，不添加大量的提高淬硬性的元素就很難得到超過120公斤/毫米²的抗拉強(qiáng)度。

要求高強(qiáng)度的高碳鋼鋼棒，比如預(yù)應(yīng)力混凝土用的鋼筋，從來就是用這樣的工藝方法生產(chǎn)的即：鋼坯加熱、熱軋、在冷床上以一定的速度冷卻，比如用自然風(fēng)冷、強(qiáng)迫風(fēng)冷或噴水霧冷卻，使奧氏體鋼產(chǎn)生珠光體轉(zhuǎn)變。

不過，當(dāng)奧氏體的熱軋鋼棒在軋制以后馬上進(jìn)行冷卻使之發(fā)生珠光體轉(zhuǎn)變就會引起一個問題，即生產(chǎn)出來的鋼棒韌性降低。作為表示韌性的指標(biāo)，有一些關(guān)于延伸率、減面率以及韌性降低與減面率對應(yīng)的各種數(shù)據(jù)。由于韌性，也就是減面率在經(jīng)過一段很長的時效時間，如幾百小時甚至更長一些以后是可以恢復(fù)的（雖然恢復(fù)得不完全），所以如果所軋的鋼棒允許放置這么長時間的話，這也算不上是一個大缺點(diǎn)，因?yàn)樵谏a(chǎn)廠一般都有一定的儲存量，鋼棒在使用以前總要放一段時間的，這是過去的情況。不過，目前情況有所不同了，鋼種和形狀規(guī)格等都已經(jīng)多樣化了，生產(chǎn)廠已不再可能做相應(yīng)的儲備，并且按照使用的情況不得不在得到完全的時效恢復(fù)韌性以前就把鋼材投入市場。在這種情況下，鋼棒的韌性會是不均勻的，并且有時候是有危險的，特別是當(dāng)這些鋼棒是承受很大拉力的時候。

這樣，為了改善鋼棒的韌性，就得考慮采取一種強(qiáng)化時效處理，不過這樣生產(chǎn)出來的鋼棒也有一個缺點(diǎn)，這就是屈服應(yīng)力在抗斷應(yīng)力中所占比例小。通常，預(yù)應(yīng)力混凝土用的鋼筋所承受的應(yīng)力是屈服應(yīng)力的70-80%，因此希望鋼棒具有較高的屈服應(yīng)力。此外，上面所講的這種鋼棒還有一個缺點(diǎn)，那就是它的直度較差，不容易運(yùn)送。

中碳或高碳鋼熱軋鋼棒通常是這樣生產(chǎn)的，即先將鋼坯加熱，接著用幾道或者十幾道軋制成最終的形狀，在軋制以后將鋼棒送到冷床上冷卻，使奧氏體組織轉(zhuǎn)變?yōu)橹楣怏w組織，這樣可以得到較高的抗拉強(qiáng)度。

中碳或高碳鋼的性能是隨所采取的熱處理的條件變化的，以往的生產(chǎn)方法是在軋制結(jié)束之后馬上冷卻，鋼坯在加熱爐中加熱時的溫度分布影響到軋制中的和軋制后的軋件溫度分布，因此使產(chǎn)品在縱向方向的機(jī)械性能受到了影響。旣使在加熱爐中加熱的溫度分布是均勻的，如果軋制過程出現(xiàn)了麻煩，生產(chǎn)作業(yè)線上有了停頓，所軋制的鋼棒溫度就會降低，結(jié)果也會使產(chǎn)品的機(jī)械性能在縱向方向不均勻。

本發(fā)明的槪述

本發(fā)明的一個目的就是要生產(chǎn)出高強(qiáng)度、高韌性的直徑大于20毫米的大直徑鋼棒，克服以往生產(chǎn)技術(shù)中所存在的上述缺點(diǎn)。

本發(fā)明的另一個目的是通過控制珠光體的轉(zhuǎn)變溫度來得到良好金相組織的大直徑熱軋鋼棒。

本發(fā)明的另一個目的是提供一種生產(chǎn)高強(qiáng)度、高韌性大直徑鋼棒的方法，鋼棒直徑大于20毫米。

本發(fā)明的另一個目的是提供一種生產(chǎn)全長機(jī)械性能均勻的中碳或高碳鋼鋼棒的方法。

本發(fā)明還有一個目的，那就是提供一種能夠得到穩(wěn)定的良好韌性的高碳鋼熱軋鋼棒的生產(chǎn)方法。

本發(fā)明的另一個目的是提供一種可以穩(wěn)定地得到良好的直度和高屈服應(yīng)力的高碳鋼熱軋鋼棒的生產(chǎn)方法。