CN107400831A - 一种螺纹钢及其淬火工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种螺纹钢及其淬火工艺。所述淬火工艺包括：将由0.1～0.28％C，0.20～0.65％Mn，0.22～0.46％Si，0.01～0.04％S，0.02～0.06％P，0.03～0.75％O，0.002～0.009％N，0.15～0.60％H，余量为Fe。制成的螺纹钢加热至850‑1000℃后，保温40‑55分钟，再浸入淬火介质中进行冷却至常温，淬火时间为2‑4s。所述淬火介质为水溶性聚合物。所述水溶性聚合物淬火介质的淬透性较强,可以防止变形与开裂,螺纹钢经所述水溶性聚合物淬火介质淬火后，硬度大,无软点,淬火介质可在0‑80℃范围使用,且无毒、无烟、无嗅味、无污染、不老化。且本发明的淬火工艺简单，便于使用。

Description

一种螺纹钢及其淬火工艺
技术领域
本发明涉及建筑工程材料技术领域，特别是涉及一种螺纹钢及其淬火工艺。
背景技术
螺纹钢是表面带肋的钢筋，亦称带肋钢筋，通常带有2道纵肋和沿长度方向均匀分布的横肋。横肋的外形为螺旋形、人字形、月牙形3种。带肋钢筋由于肋的作用，和混凝土有较大的粘结能力，因而能更好地承受外力的作用。螺纹钢广泛用于房屋、桥梁、道路等土建工程建设。大到高速公路、铁路、桥梁、涵洞、隧道、防洪、水坝等公用设施，小到房屋建筑的基础、梁、柱、墙、板，螺纹钢都是不可或缺的结构材料。随着中国城镇化程度的不断深入，基础设施建设、房地产的蓬勃发展对螺纹钢的需求强烈。
淬火工艺是指通常把钢加热到某一适当温度，如亚共析钢加热至AC3（表示钢在加热时铁素体全部溶入奥氏体的临界点）以上30——60℃，保持一定时间后，使其急速冷却的工艺过程称为淬火。淬火可采用水或油作为冷却介质。淬火可以提高金属工件的硬度及耐磨性，因而广泛用于各种工、模、量具及要求表面耐磨的零件（如齿轮、轧辊、渗碳零件等）。
然而，水处于蒸汽膜阶段，冷却不够快，会形成“软点”；而在马氏体转变温度区（300～100℃），水处于沸腾阶段，冷却太快，易使马氏体转变速度过快而产生很大的内应力，致使工件变形甚至开裂。淬火油成本高、污染大，淬火过程中易产生浓烟甚至引发火患，另外矿物油生物降解能力差，废油对环境污染的潜在威胁很大。因此，迫切需要发展一些可以在较大范围内调整冷却速度的新型淬火介质,以适应不同工件的工艺要求。
发明内容
基于此，有必要针对上述问题，提供一种螺纹钢及其淬火工艺。
一种螺纹钢，所述螺纹钢本体百分比计，包括：0.1～0.28％C，0.20～0.65％Mn，0.22～0.46％Si，0.01～0.04％S，0.02～0.06％P，0.03～0.75％O，0.002～0.009％N，0.15～0.60％H，余量为Fe。
优选地，所述螺纹钢本体百分比计，包括：0.20％C，0.43％Mn，0.32％Si，0.024％S，0.40％P，0.52％O，0.005％N，0.36H，余量为Fe。
一种螺纹钢的淬火工艺，包括：将上述任意一项的螺纹钢加热至850-1000℃后，保温40-55分钟，再浸入淬火介质中进行冷却至常温，淬火时间为2-4s。
优选地，所述淬火介质为水溶性聚合物。
优选地，所述水溶性聚合物按质量百分比计，包括：18-30%聚乙烯醇(PVA)、4-10%聚乙二醇(PEG)、10-25%聚烷撑二醇(PAG)、余量为蒸馏水。
优选地，所述水溶性聚合物按质量百分比计，包括：24%聚乙烯醇(PVA)、7%聚乙二醇(PEG)、18%聚烷撑二醇(PAG)、余量为蒸馏水。
优选地，将所述螺纹钢加热至900℃。
优选地，保温50分钟。
优选地，淬火时间为3s。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
所述水溶性聚合物淬火介质的淬透性较强,可以防止变形与开裂,螺纹钢经所述水溶性聚合物淬火介质淬火后，硬度大,无软点,淬火介质可在0-80℃范围使用,且无毒、无烟、无嗅味、无污染、不老化。且本发明的淬火工艺简单，便于使用。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本 发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实 施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的 实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的 所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种螺纹钢，所述螺纹钢本体百分比计，包括：0.1％C，0.20％Mn，0.22％Si，0.01％S，0.02％P，0.03％O，0.002％N，0.15％H，余量为Fe。所述螺纹钢的淬火工艺，包括：将上述螺纹钢加热至850℃后，保温40分钟，再浸入淬火介质中进行淬火，淬火时间为2s，其中，所述淬火介质为水溶性聚合物。所述水溶性聚合物按质量百分比计，包括：18%聚乙烯醇(PVA)、4%聚乙二醇(PEG)、10%聚烷撑二醇(PAG)、余量为蒸馏水。
实施例2
一种螺纹钢，所述螺纹钢本体百分比计，包括： 0.28％C，0.65％Mn， 0.46％Si，0.04％S，0.06％P，0.75％O，0.009％N，0.60％H，余量为Fe。所述螺纹钢的淬火工艺，包括：将上述螺纹钢加热至1000℃后，保温55分钟，再浸入淬火介质中进行淬火，淬火时间为4s，其中，所述淬火介质为水溶性聚合物。所述水溶性聚合物按质量百分比计，包括：30%聚乙烯醇(PVA)、10%聚乙二醇(PEG)、25%聚烷撑二醇(PAG)、余量为蒸馏水。
实施例3
一种螺纹钢，所述螺纹钢本体百分比计，包括：0.2％C，0.43％Mn，0.32％Si，0.024％S，0.40％P，0.52％O，0.005％N，0.36％H，余量为Fe。所述螺纹钢的淬火工艺，包括：将上述螺纹钢加热至900℃后，保温50分钟，再浸入淬火介质中进行淬火，淬火时间为3s，其中，所述淬火介质为水溶性聚合物。所述水溶性聚合物按质量百分比计，包括：17%聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、36%聚酰胺聚烯烃乙二醇(PAM)、7%聚异丁烯马来酸盐(PMI)、25%聚苯乙烯顺丁烯丙烯酸盐(PAMI) ，余量为蒸馏水。
实验数据
将实施例1淬火之后的螺纹钢作为实验组1，将实施例2淬火之后的螺纹钢作为实验组2，将实施例3淬火之后的螺纹钢作为实验组3，将单独用聚乙烯醇(PVA)淬火的螺纹钢作为对照组1，将单独用聚乙二醇(PEG)淬火的螺纹钢作为对照组2，将单独用聚烷撑二醇(PAG)淬火的螺纹钢作为对照组3。
检验数量不少于每批钢材支数的2%，并保证不少于3个。检验结果应符合相应的技术标准。钢材的布氏硬度试验是，用10mm直径的钢球，在29.42kN（3000公斤）负荷下保持10s，经10s后卸除负荷，测量试样表面的压痕直径，计算出布氏硬度值，其他注意事项按GB231-84标准执行。
表一 各组硬度值检验结果
平均硬度值HRC(HB)
实验组1 423
实验组2 450
实验组3 530
对照组1 320
对照组2 332
对照组3 345
综上，经所述水溶性聚合物淬火后的螺纹钢硬度大，所述水溶性聚合物淬火介质的淬透性较强,可以防止变形与开裂,而且硬度大,无软点,在螺纹钢淬火实际应用表明效果良好,淬火介质可在0-80℃范围使用,且无毒、无烟、无嗅味、无污染、不老化。且本发明的淬火工艺简单，便于使用。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种螺纹钢，其特征在于，所述螺纹钢本体百分比计，包括：0.1～0.28％C，0.20～0.65％Mn，0.22～0.46％Si，0.01～0.04％S，0.02～0.06％P，0.03～0.75％O，0.002～0.009％N，0.15～0.60％H，余量为Fe。
2.根据权利要求1所述的螺纹钢，其特征在于，所述螺纹钢本体百分比计，包括：0.20％C，0.43％Mn，0.32％Si，0.024％S，0.40％P，0.52％O，0.005％N，0.36H，余量为Fe。
3.一种螺纹钢的淬火工艺，其特征在于，包括：将权利1-2任意一项的螺纹钢加热至850-1000℃后，保温40-55分钟，再浸入淬火介质中进行冷却至常温，淬火时间为2-4s。
4.根据权利要求3所述的螺纹钢的淬火工艺，其特征在于，所述淬火介质为水溶性聚合物。
5.根据权利要求4所述的螺纹钢的淬火工艺，其特征在于，所述水溶性聚合物按质量百分比计，包括：18-30%聚乙烯醇(PVA)、4-10%聚乙二醇(PEG)、10-25%聚烷撑二醇(PAG)、余量为蒸馏水。
6.根据权利要求5所述的螺纹钢的淬火工艺，其特征在于，所述水溶性聚合物按质量百分比计，包括：24%聚乙烯醇(PVA)、7%聚乙二醇(PEG)、18%聚烷撑二醇(PAG)、余量为蒸馏水。
7.根据权利要求3所述的螺纹钢的淬火工艺，其特征在于，将所述螺纹钢加热至900℃。
8.根据权利要求3所述的螺纹钢的淬火工艺，其特征在于，保温50分钟。
9.根据权利要求3所述的螺纹钢的淬火工艺，其特征在于，淬火时间为3s。
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