一种pc钢棒及其热处理方法
【专利摘要】本发明公开了一种PC钢棒及其热处理方法，所述钢棒中各成分的含量比以重量百分比计算为：0.35-0.50%C，1.55-2.0%Si，0.35-0.55%Mn，0.31-0.55%Cr，以及0.02-0.10%Mo、0.02-0.3%V、0.02-0.05%Nb、0.0005%-0.01%B中的一种或几种，主要杂质P、S含量不大于0.05%，Cu小于0.25%，余量为铁和熔炼过程中不可避免的其他微量杂质。本发明所得钢棒具有焊接性好、热处理工艺简单、易于大批量生产的特点。
【专利说明】一种PC钢棒及其热处理方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及金属材料领域，具体地说是一种中碳低合金钢棒及其热处理方法。
【背景技术】
[0002]预应力混凝土用钢棒简称PC钢棒，因其具有高强度韧性、低松弛性以及良好的可焊接性、墩锻性等特点，被广泛的应用于高强预应力混凝土离心管桩、电杆、高架桥墩、铁路轨枕等预应力构件中，在国内外具有十分广阔的应用前景。
[0003]PC钢棒的生产是采用热轧盘条为原料，通过阴螺纹拉拔、感应加热、淬火、回火等工序制成，当前国内PC棒的材料牌号主要有30MnSi和45Si2Cr系列。GB/T24587-2009《预应力混凝土钢棒用热轧盘条》中规定了 30MnSi的化学成分为:0.28-0.33% C，0.70-1.10%Si, 0.90-1.30% Mn, ≤ 0.25% 的 Cr，≤ 0.025% 的 P、S，≤ 0.25% 的 Ni 以及≤ 0.20% 的 Cu，其碳当量在 0.510-0.627 之间。45Si2Cr 的化学成分为:0.43-0.48% C，1.55-1.95% Si,0.40-0.70% Mn,0.30-0.60% Cr, ≤ 0.025%的 P、S，≤ 0.25%的 Ni，以及≤ 0.20%的 Cu，其碳当量在0.587-0.747之间。现有国标并未对PC棒的材料成份未作明确规定，只列出当前能达到的力学性能，包括最大抗拉强度为1570MPa，屈服强度最大为1420MPa，最大力总伸长率大于3.5%，断后伸长率大于7.0%以及100h下最低松弛值为2.0 (初始应力为抗拉强度的70%时)。由此可知，优化成份和改进工艺还能使PC棒的力学性能再上一个台阶。
【发明内容】
[0004]针对现有技术中的缺陷，本发明提供了一种PC钢棒及其热处理方法，通过调整化学成分，改进热处理工艺参数使得生产的PC钢棒力学性能显著提高。本发明是通过以下技术方案实现的:
[0005]一种PC钢棒，所述钢棒中各成分的含量比以重量百分比计算为:
[0006]0.35-0.50 % C, 1.55-2.0 % Si, 0.35-0.55 % Mn, 0.31-0.55 % Cr,以及
0.02-0.10% Mo,0.02-0.3% V,0.02-0.05% Nb,0.0005% -0.01 % B 中的一种或几种，主要杂质P、S含量不大于0.05%,Cu小于0.25%，余量为铁和熔炼过程中不可避免的其他微量杂质。
[0007]本发明所述钢棒的显微组织由回火马氏体组成。
[0008]一种本发明所述PC钢棒的热处理方法，包括将钢棒经感应加热使得钢棒完全奥氏体化后，立即水淬冷却以获得全马氏体组织，钢棒水淬完成后立即进行低温回火处理，最终获得显微组织为回火马氏体的产物。
[0009]本发明所述感应加热的温度范围为850_1050°C。
[0010]本发明所述低温回火的温度范围为180_250°C。
[0011]本发明采用以上技术方案具有如下优点:
[0012]本发明可使得钢棒的力学性能达到屈服强度达到1790MPa，抗拉强度达到1780MPa,最大力总伸长率大于3.5 %，芯部到表面的硬度均在40HRC以上，并具有焊接性好、热处理工艺简单、易于大批量生产的特点。
【具体实施方式】
[0013]下面结合实施例对本发明的技术方案进行详细说明:
[0014]如表1所示各成分(以重量％表示)的钢,其中M1、M2、M3、M4为本发明给出的实施例。
[0015]表1本发明实施例用钢
[0016]
【权利要求】
1.一种PC钢棒，其特征在于，所述钢棒中各成分的含量比以重量百分比计算为:
0.35-0.50%C, 1.55-2.0%Si，0.35-0.55%Mn, 0.31-0.55%Cr,以及 0.02-0.10%Μο、0.02-0.3%V、0.02-0.05%Nb、0.0005%_0.01%Β 中的一种或几种，杂质 P、S 含量不大于0.05%，Cu小于0.25%，余量为铁和熔炼过程中不可避免的其他微量杂质。
2.根据权利要求1所述的一种PC钢棒，其特征在于，所述钢棒的显微组织为95%回火马氏体。
3.一种权利要求2所述的一种PC钢棒的热处理方法，其特征在于，将钢棒经感应加热使得钢棒完全奥氏体化后，立即水淬冷却以获得全马氏体组织，钢棒水淬完成后立即进行低温回火处理，最终获得显微组织为回火马氏体的产物。
4.根据权利要求3所述的一种PC钢棒的热处理方法，其特征在于，所述感应加热的温度范围为850-1050°C。
5.根据权利要求3所述的一种PC钢棒的热处理方法，其特征在于，所述低温回火的温度范围为180-250°C。
【文档编号】C22C38/34GK104032223SQ201410270107
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2014年6月17日 优先权日:2014年6月17日
【发明者】肖运根, 陈伟新, 章隆泉, 过俊宏, 顾肖红 申请人:无锡市崇安区科技创业服务中心