[发明专利]混凝土用钢筋的生产工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种混凝土用钢筋的生产工艺，具体地讲，本发明涉及一种具有高强度、低松弛、低屈强比的混凝土用钢筋的生产工艺。

背景技术

预应力混凝土用钢筋在国外已被广泛应用于高强度预应力混凝土离心管桩、高架桥墩混凝土管桩、电线杆、铁路轨枕等预应力构件中。国产预应力钢材的应用领域已从铁路、公路拓展为建筑、水利、能源及岩土锚固等工程领域。预应力混凝土用钢筋一般采用热处理方法得到，经过热处理强韧化的高强度预应力钢筋、经少许冷拔或冷轧加工后进行调质处理得到的一种高强度低合金结构钢材。这种钢筋具有强度高，松弛率低等优点。目前，国内绝大部分预应力混凝土工程施工均采用低松弛预应力钢材，而普通松弛预应力钢材已趋淘汰。

预应力混凝土用钢筋在追求高强度、高韧性的同时，也将屈强比作为一项重要指标，因为钢的屈强比越低，则意味着高加工硬化指数和高均匀延伸率。若将低屈强比钢筋应用在建筑上，就可以提高建筑物的抗震性能。而传统的淬火回火热处理工艺所得到的钢筋的屈强比偏高，可以达到97％，致使抗拉强度与屈服强度的差值较小，安全储备不足，是建材的危险因素，因而建筑钢材的屈强比问题，已经成为满足预应力混凝土结构安全储备的重要课题。

然而，直到目前为止，现有技术还没有开发出对于具有低松弛、低屈强比的预应力混凝土用钢筋。经过传统淬火回火处理的钢筋具有低松弛的特点，但是屈强比偏高。而经过稳定化处理的钢筋虽然具有低松弛的特点，但是往往要进行酸洗而造成环境污染。

发明内容

为了解决现有技术中的上述问题，本发明提供了一种采用低碳钢的淬火以及张力回火来生产具有高强度、高塑性、低松弛和低屈强比的预应力混凝土用钢筋的方法。所述方法包括以下步骤：对热轧盘条进行除鳞，采用模具拉拔或辊模拉拔成形后矫直，或者不经拉拔直接进行矫直；用高中频感应加热炉将热轧盘条连续通过加热圈以及冷却水圈，将钢筋加热到Ac1以上以进行奥氏体化；喷水淬火冷却；执行回火处理，并且在回火时对钢筋施加张力；喷水冷却，得到混凝土用钢筋。

根据本发明，淬火温度为750℃-980℃，回火温度为350℃-600℃，执行回火处理时对钢筋施加的张力值不超过钢筋原有破断力的30％；优选地，淬火温度为760℃-920℃，回火温度为450℃-550℃，执行回火处理时对钢筋施加的张力值为钢筋原有破断力的1％-10％。

根据本发明，所述热轧盘条按重量百分比含有0.15％-0.5％的C、≤2％的Si、0.5％-2.0％的Mn，其余为Fe和不可避免的杂质。可选地在除鳞之后、矫直之前还包括采用模具拉拔或辊模拉拔成形的步骤。

根据本发明得到的混凝土用钢筋的抗拉强度Rm≥1000MPa，延伸率≥10％，屈强比σ_0.2/σ_b≤0.9，松弛性能满足初始应力为公称抗拉强度的70％的条件下1000小时的应力松弛率≤2％。

根据本发明得到的混凝土用钢筋的组织结构为回火屈氏体+铁素体、回火索氏体+铁素体、或者回火马氏体+下贝氏体+铁素体。

附图说明

图1示出了根据本发明的混凝土用钢筋的生产工艺的流程图。

具体实施方式

以下，将参照附图来详细说明本发明的实施例。

根据本发明的混凝土用钢筋的生产工艺采用低碳钢的淬火以及张力回火方法来生产具有高强度、高塑性、低松弛和低屈强比的预应力混凝土用钢筋。

参照图1可知，根据本发明的混凝土用钢筋的生产工艺包括以热轧盘条为原料经过放线机放线、除鳞机除鳞、采用模具拉拔或辊模拉拔成形或者不经拉拔直接进行矫直、感应加热、喷水冷却、张力回火加热、喷水冷却以及最后的收盘等步骤。

根据本发明的混凝土用钢筋的生产工艺将中低碳钢的热轧盘条经过弯曲除鳞后，采用模具拉拔或辊模拉拔成形或者不经拉拔直接进行矫直，再经淬火以及张力回火处理，得到回火屈氏体+铁素体组织、回火索氏体+铁素体组织、或者回火马氏体+下贝氏体+铁素体组织，从而形成产品。