本文關(guān)鍵詞：預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼棒制備工藝優(yōu)化研究

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【摘要】：預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼棒英文全稱為Steel Bar for Prestressed Concrete,故又稱PC鋼棒。其優(yōu)點(diǎn)顯著,主要在強(qiáng)度、焊接性能、鐓鍛性能以及與水泥的握裹力等方面表現(xiàn)卓著,在預(yù)應(yīng)力構(gòu)件中應(yīng)用較多。與國(guó)外相比我國(guó)部分企業(yè)生產(chǎn)的PC鋼棒在綜合性能上均有較大的差距,部分產(chǎn)品的強(qiáng)度、屈強(qiáng)比、韌性等指標(biāo)不達(dá)標(biāo),同時(shí)力學(xué)性能不集中、波動(dòng)較大的現(xiàn)象比較嚴(yán)重。本課題針對(duì)國(guó)產(chǎn)PC鋼棒存在的上述問(wèn)題以及鋼棒的斷裂現(xiàn)象,從母材的生產(chǎn)以及鋼棒的深加工過(guò)程著手,采用正交實(shí)驗(yàn)對(duì)熱處理制度進(jìn)行優(yōu)化,分析鋼棒發(fā)生斷裂現(xiàn)象的原因并提出解決措施、研究了合金元素V在鋼棒制備過(guò)程中的作用以及時(shí)效處理對(duì)鋼棒屈強(qiáng)比的影響,并取得了以下成果。(1)優(yōu)化后的熱處理制度為900℃淬火、保溫14min、室溫水冷卻+430℃回火、保溫6min、空冷。(2)鋼棒的墩頭斷裂是由于非金屬夾雜物和異常組織造成的,延遲斷裂是由于氫的存在和非金屬夾雜物(特別是Mn S)共同作用造成的,解決鋼棒的斷裂問(wèn)題除了要使用清潔原料,加強(qiáng)脫硫操作,控制夾雜物之外,還需要對(duì)鋼棒的儲(chǔ)運(yùn)條件提出嚴(yán)格要求。(3)兩種母材進(jìn)行比較,30Mn Si V的抗拉強(qiáng)度高出30Mn Si約40MPa,而斷后伸長(zhǎng)率較低,但仍然滿足國(guó)標(biāo)要求。熱處理后,30Mn Si V比30Mn Si的抗拉強(qiáng)度平均高出42MPa,屈服強(qiáng)度高出約78MPa,造成鋼棒的屈強(qiáng)比升高。(4)釩在鋼棒中主要起到細(xì)化晶粒的作用,并且這種提升作用隨著淬火溫度的升高越來(lái)越明顯,同時(shí)釩的存在還可改善鋼棒的抗延遲斷裂性能。(5)兩種時(shí)效處理均可降低鋼棒的屈服強(qiáng)度,降低屈強(qiáng)比,但對(duì)鋼棒的抗拉強(qiáng)度影響不是很大。人工時(shí)效比自然時(shí)效對(duì)鋼棒的力學(xué)性能影響更大,這是由于人工時(shí)效提供的原子驅(qū)動(dòng)力較大的緣故。
【關(guān)鍵詞】：PC鋼棒 熱處理 斷裂行為 合金元素釩 時(shí)效處理
【學(xué)位授予單位】：西安建筑科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG142;TG161
【目錄】：

• 摘要3-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-27
• 1.1 預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼棒簡(jiǎn)介9-10
• 1.2 預(yù)應(yīng)力鋼棒發(fā)展?fàn)顩r10-13
• 1.2.1 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.2 國(guó)外研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3 預(yù)應(yīng)力鋼棒制備過(guò)程介紹13-16
• 1.3.1 預(yù)應(yīng)力鋼棒用原材料簡(jiǎn)介13
• 1.3.2 預(yù)應(yīng)力鋼棒深加工工藝介紹13-16
• 1.4 合金元素及夾雜物對(duì)預(yù)應(yīng)力鋼棒的影響16-20
• 1.4.1 合金元素對(duì)屈強(qiáng)比的影響17
• 1.4.2 預(yù)應(yīng)力鋼棒中合金元素的作用17-19
• 1.4.3 夾雜物對(duì)預(yù)應(yīng)力鋼棒的影響19-20
• 1.5 預(yù)應(yīng)力鋼棒斷裂原因及解決措施20-23
• 1.5.1 斷裂的概念和特征20-21
• 1.5.2 斷裂行為的影響因素21-22
• 1.5.3 解決鋼棒斷裂的途徑22-23
• 1.6 時(shí)效處理對(duì)預(yù)應(yīng)力用鋼棒的影響23-24
• 1.7 課題研究?jī)?nèi)容及目的意義24-27
• 2 試驗(yàn)材料及試驗(yàn)方案27-33
• 2.1 試驗(yàn)材料與試驗(yàn)設(shè)備27-28
• 2.1.1 試驗(yàn)材料27
• 2.1.2 試驗(yàn)項(xiàng)目及設(shè)備27-28
• 2.2 試驗(yàn)方案28-31
• 2.2.1 熱處理制度優(yōu)化試驗(yàn)方案28-31
• 2.2.2 常規(guī)力學(xué)性能試驗(yàn)31
• 2.2.3 金相組織觀察31
• 2.2.4 拉伸試樣斷.形貌觀察31
• 2.2.5 時(shí)效處理試驗(yàn)31
• 2.3 本章小結(jié)31-33
• 3 PC鋼棒缺陷分析及對(duì)策33-43
• 3.1 原材料缺陷33-35
• 3.1.1 原材料表面缺陷33-34
• 3.1.2 原材料強(qiáng)度過(guò)低34-35
• 3.2 PC鋼棒斷裂行為研究35-42
• 3.2.1 鋼棒的斷裂形式35-36
• 3.2.2 墩頭斷裂36-40
• 3.2.3 延遲斷裂40-42
• 3.3 本章小結(jié)42-43
• 4 PC鋼棒熱處理制度優(yōu)化及時(shí)效處理的影響43-53
• 4.1 淬火溫度對(duì)鋼棒強(qiáng)度、塑性的影響43-45
• 4.2 回火溫度對(duì)鋼棒強(qiáng)度、塑性的影響45-47
• 4.3 淬火溫度和回火溫度對(duì)PC鋼棒屈強(qiáng)比的影響47-49
• 4.4 時(shí)效處理對(duì)鋼棒屈強(qiáng)比的作用49-52
• 4.4.1 自然時(shí)效49-50
• 4.4.2 人工時(shí)效50-52
• 4.5 本章小結(jié)52-53
• 5 合金元素V對(duì)預(yù)應(yīng)力鋼棒性能的影響53-61
• 5.1 釩對(duì)預(yù)應(yīng)力鋼棒用母材力學(xué)性能的影響53-55
• 5.2 釩對(duì)預(yù)應(yīng)力鋼棒力學(xué)性能的影響55-56
• 5.3 不同淬火溫度下釩對(duì)預(yù)應(yīng)力鋼棒斷裂性能的影響56-59
• 5.4 本章小結(jié)59-61
• 6 結(jié)論61-63
• 致謝63-65
• 參考文獻(xiàn)65-71
• 碩士研究生階段研究成果71

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：900353