高碳预应力钢丝的稳定化处理工艺

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　　1前言

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　　稳定化处理是预应力钢丝生产过程中一道重要工序，对钢丝的抗松弛性能有着决定性作用。稳定化处理是一种低温形变热处理，它是将经多道拉拔后的钢丝在一定载荷下加热一段时间以达到提高其形变抗力的目的。我国现已拥有多条稳定化处理生产线，对其工艺和原理的研究逐渐增多［1～3］，但对稳定化处理的机制尚未达成共识，稳定化处理工艺也有待于进一步探索。本文通过对一种高碳镀锌预应力钢丝的试验研究，旨在探讨稳定化处理的加热温度和处理后的冷却条件对钢丝力学性能的影响。

　　2试验内容与结果

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　　试验材料为接近共析成分(含碳0.82%)的高碳钢丝，它是由φ13mm索氏体化盘条经9模拉拔至φ5mm，再热浸镀锌。基体组织很细，在扫描电镜下可勉强分辨出其变形的珠光体片层组织，见图1。镀锌层由铁锌化合物层和纯锌组成，见图2。钢丝的抗拉强度σb为1530MPa。

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　　稳定化处理在配有加热炉的电子拉伸机上进行，处理时载荷维持在0.5σb，加热时间为10min，处理后冷至100℃以下卸载。不同加热温度的稳定化处理对钢丝力学性能的影响见图3，可以看出，抗拉强度几乎不受稳定化处理温度影响，而屈服强度随处理温度的增加，先增大后又下降，在350℃时达到最大值，这时钢丝的屈强比最大，亦即有最佳的抗松弛性能［4］。为了考察稳定化处理后冷却方式的影响，将试样分为两组(处理温度均为370℃)：一组采用加载冷却，即稳定化处理后维持载荷恒定冷却至100℃以下再卸载；另一组先卸载再冷却。冷却方式有5种：密闭炉冷(记为冷速1)、敞开炉冷(冷速2)、风吹炉冷(冷速3)、空冷(冷速4)、风吹空冷(冷速5)。不同冷却方式的试验结果如图4和图5所示，图4表示加载冷却情况下的钢丝抗拉强度和屈服强度，可以看出，冷速对两者几乎都没有影响。然而，比较图4和图5的结果，很容易发现，加载冷却情况下的钢丝屈服强度明显高于卸载冷却情况下的钢丝屈服强度，表明稳定化处理后加载冷却的强化效果更好。

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