管樁鋼
30MnSi預(yù)應(yīng)力鋼棒作為管樁骨架材料，要承受拉、壓、彎曲等應(yīng)力，在制管過(guò)程中還要經(jīng)受離心處理、蒸汽養(yǎng)護(hù)等工序，對(duì)鋼棒強(qiáng)度造成了一定損失。管樁的使用條件、制造過(guò)程決定了鋼棒須具有高強(qiáng)度、低松弛的同時(shí)還應(yīng)具有良好的塑韌性，這就要求從30MnSi鋼的冶煉到鋼棒熱處理的各環(huán)節(jié)都要有合理的工藝。
1.合金元素對(duì)PC鋼棒力學(xué)性能的影響
管樁用30MnSi鋼的化學(xué)成份如表1所示。C、Si、Mn三元素含量的增加可提高奧氏體穩(wěn)定性，降低臨界冷卻速度，提高30MnSi淬透性。其中C含量的增加會(huì)在提高淬透性的同時(shí)還會(huì)提高鋼的淬硬性，降低鋼材料塑性，不同C含量對(duì)鋼棒力學(xué)性能的影響如表2所示；而Si、Mn基本與淬硬性無(wú)關(guān)，增加二者的含量可使30MnSi淬火后回火過(guò)程中組織分解轉(zhuǎn)變速度減慢，增加回火抗力，提高組織的回火穩(wěn)定性。
表1 30MnSi化學(xué)成份，W%
C Si Mn P S 0.28-0.33 0.60-0.90 1.00-1.40 ≤0.03 ≤0.03
表2 不同碳含量鋼棒力學(xué)性能
淬火溫度/℃ 回火溫度/℃ ω（C）/% σs/MPa σb/MPa δb/% 930 440 0.28 1453-1532 1480-1594 7.8-9.0 930 440 0.32 1484-1592 1543-1648 7.5-8.3
2.盤條金相組織對(duì)PC鋼棒力學(xué)性能的影響
30MnSi熱軋盤條供貨協(xié)議一般要求其抗拉強(qiáng)度不大于750MPa，延伸率、斷頁(yè)收縮率分別不小于22%、30%，這就要求熱軋盤條應(yīng)具有低強(qiáng)度、高塑性的力學(xué)性能特點(diǎn)。考慮到30MnSi盤只需進(jìn)行輕度拉拔，然后進(jìn)入感應(yīng)加熱調(diào)質(zhì)處理工序，過(guò)高的強(qiáng)度會(huì)增加模耗。實(shí)際軋制生產(chǎn)過(guò)程中一般采用延遲冷卻工藝以獲得強(qiáng)度較低、塑性較好的、具有等軸鐵素體晶粒組織的熱軋控冷鋼材。應(yīng)當(dāng)避免高速線材在軋制控冷過(guò)程中形成表面粗晶，提高調(diào)質(zhì)處理后的PC鋼棒的韌性。