河钢承钢精轧钢筋获“金杯特优产品”称号
近日,中国钢铁工业协会发布了2019年冶金产品实物质量品牌培育产品名单,河钢股份有限公司承德分公司(以下简称河钢承钢)的预应力混凝土用螺纹钢筋PSB830(Ф25 mm、Φ32mm)产品被冠名“金杯特优产品”。
在超高强精轧钢筋领域,目前国际上几种典型的钢种成分为:40Si2MnMoV、40Si2MnV、45Si2CrB、70SiMnCr等,工艺路线为穿水淬火+中高温回火,组织以回火索氏体或屈氏体为主,其共同的特点是含碳量较高、氢脆敏感性较高、工艺复杂、成本较高、强屈比较低、安全系数低,且大规格钢筋存在淬不透的现象。超高强精轧钢筋制成的工件在使用过程中,因环境中的氢进入钢中,存在延迟断裂问题,严重影响了超高强精轧钢筋构件的使用寿命。为此,河钢承钢与清华大学、北京交通大学研究团队提出高强高韧化的3条思路:采用无碳化物贝氏体/马氏体(CFB/M)复相钢,取消常规贝氏体钢中的碳化物,由残余奥氏体取代碳化物,减少裂纹源;由无碳化物贝氏体片条分割原奥氏体晶粒,细化马氏体组织,贝氏体板条的精细亚结构和残余奥氏体薄膜形成超细化的复相组织,提高强韧性匹配;残余奥氏体薄膜作为不可逆氢陷阱减少可扩散氢浓度,使氢难以在局部裂纹尖端富集,显著提高抗氢脆能力。
基于上述思路,河钢承钢采用中低碳Mn-Si-Cr合金系,采用碳保证钢的强度,碳含量在一定范围内增加,根据钢筋的强度级别要求,碳含量选定在0.2%~0.3%范围内;采用Mn作为主要合金元素,以保证所设计的钢筋在空冷条件下获得一定量的贝氏体组织;添加Cr进一步降低贝氏体转变温度;适量的Si可充分抑制碳化物的析出,促进无碳化物贝氏体组织的形成,同时有利于在较高的温度下回火,以改善钢筋的韧性和抗延迟断裂性能;V作为微合金元素加入钢中,通过细化晶粒和第二相弥散析出实现钢的强韧化,进一步提高钢筋的强度级别。