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預(yù)應(yīng)力鋼絲的工藝處理穩(wěn)定化處理是預(yù)應(yīng)力重慶鋼絲生產(chǎn)中的重要工序,對鋼絲的抗松弛性能起著決定性的作用。穩(wěn)定化處理是一種低溫熱機械處理。多道拉拔后的鋼絲在一定載荷下加熱一段時間,以提高其變形抗力。我國目前已有多條穩(wěn)定化處理生產(chǎn)線,對其工藝和原理的研究也在逐步增加[1~3],但對穩(wěn)定化處理的機理還沒有共識,穩(wěn)定化處理工藝還有待進一步探索。通過對一種高碳鍍鋅預(yù)應(yīng)力鋼絲的試驗研究,探討穩(wěn)定化處理后的加熱溫度和冷卻條件對鋼絲力學(xué)性能的影響。 試驗材料為近共析成分的高碳鋼絲(含碳量0.82%),由φ13mm索氏體線材制成,拉拔至φ5mm,熱浸鍍鋅。基體組織非常細小,變形的珠光體層狀結(jié)構(gòu)在掃描電鏡下幾乎無法分辨。鍍鋅層由鐵鋅化合物層和純鋅組成。鋼絲抗拉強度σB為1530mpa。 在配備加熱爐的電子拉伸機上進行穩(wěn)定化處理,處理期間負荷保持在0.5σb。加熱時間為10分鐘。處理后冷卻至100℃以下卸載。不同加熱溫度下的穩(wěn)定化處理對鋼絲力學(xué)性能的影響如圖3所示?梢钥闯觯鞆姸葞缀醪皇芊(wěn)定化處理溫度的影響,屈服強度隨處理溫度的升高先升高后降低,在350℃時達到最大值。此時,鋼絲的屈服比最大,即具有最佳的抗松弛性能[4]。為了研究穩(wěn)定化處理后冷卻方式的影響,將樣品分為兩組(處理溫度為370℃):一組通過加載冷卻,即穩(wěn)定化處理后載荷保持不變,冷卻到100℃以下,然后卸載;另一組卸載,然后冷卻。冷卻方式有五種:閉式爐冷卻(記錄為冷卻速度1)、開式爐冷卻(冷卻速度2)、鼓風爐冷卻(冷卻速度3)、空氣冷卻(冷卻速度4)和鼓風空氣冷卻(冷卻速度5)。不同冷卻方法的試驗結(jié)果如圖4和圖5所示。顯示了鋼絲在加載和冷卻條件下的抗拉強度和屈服強度。可以看出,冷卻速率對這兩個方面的影響都很小。然而,對比圖4和圖5的結(jié)果,不難發(fā)現(xiàn)加載冷卻下鋼絲的屈服強度顯著高于卸載冷卻下的屈服強度,表明穩(wěn)定化處理后加載冷卻的強化效果更好。
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