20MnSi钢螺纹钢筋裂纹产生原因研究维普资讯第16卷第期包头钢铁学院学报Vo]．16No．11997年3目JournalofRaotouUniversityofIronandSteelTechnologyMar．1997‘4烈20MnSi钢螺纹钢筋裂纹产生FN,因研究米国瑞挛空堂，。●包头钢…铁设计研究院，包头014010…包头…钢铁学…院材料…科学一与工程系．、‘1●摘要研究了2OMnSi蠕坟钢帛弯裂毁趾朗金相组织、夹杂物械性能及tk,学成疗。结果表明，魏氏组织丑夹杂物懦多是造成20MnSi钢螺纹钢筋帛穹裂纹的主要原固，提出了预防措施．为实际生产提隹了磕据。关键词嫦毁钢。显微组织．裂纹前言螺纹钢筋是建筑上重要的金属材料．钢筋质量好坏，直接影响建筑物的质量．影响人民的生命安全为了检验建筑结构钢的塑性，要进行冷：试验但一部分钢筋在进行冷弯试验时出现了裂纹。本文从物理、化学和机械性能等几方面进行了舒析，找出了裂纹产生的原因，提出了防止的办法。1试验材料及检验结果取某厂生产的规格为~25mm的2E3N．I1t螺技钢的『《c进检验1．1宏观检验观察不同炉号的20MnSi钢冷弯后自0试样，发现有横裂现象。同一试洋多处产裂纹，在裂纹的附近没发现有深刀痕或伤情况，钢筋的筋谷上也没有发现有裂Z源。如图1所示。12机械性能测定取不同炉号的20MnSi钢，进行机械性能测定，并与标准中要求的性能比较．结圉12"1r螺纹钢冷弯裂纹果如表1所示。可看出，强度、较高，Fig．1"lhecrackoncold―bendribbedsteelofZOMnSi延伸率8较低。1997一o1―08嘘到第一男，42岁．工程师维普资讯米国瑞等：20Msi钢螺纹钢筋裂纹产生原困研究431．3成分分析将试验钢进行化学成分分析，其结果如表2所示。发现Si的含量超过YB6--71，C和Mn的含量也在该标准范围的上限。衰120MnSi钢的机械性能衰220MnSi试验钢的化学成分wtTable1Themechanicalpropertiesof20MnSisteelTable2Thechemicalcompositionoftestingsteel●注：△标准中要求的机械性能。1．4金相组织观察在冷弯裂纹的试样上截取金相试样．进行高、低倍显微组织观察，发现有魏氏组织，铁紊体以针状形态由晶界伸向晶内，如图2所示。20MnSi钢筋正常组织应为等轴状铁紊体加珠光体。经测定，试验钢材的实际晶粒度为4～5级．魏氏组织为3级。在低倍组织观察中．发现有较多的夹杂物，经检验，这些夹杂物为硫化物和硅酸盐，如图3所示。按YB25―77评定．这些夹杂物超过标准。围220MnSi螺纹钢组织×100围320MnSi螺纹钢夹杂物×100Fig．2ThemicrostructureOilribbedFI叠．3TheInclusionsoDribbedsteeIof2OMiisj×1O0steeIof2OMnSI×1002横裂原因分析钢材组织不均匀、魏氏组织、钢材的冶金缺陷以及钢材的表面缺陷都易引起结构钢冷弯裂纹。本文所述钢材在裂纹附近未发现有表面缺陷+所以开裂不是表面缺陷导致应力集中造成的。维普资讯第l6卷第1期包头锕钦学院学报1997年3月钢材出现魏氏组织，并伴随晶粒粗大，使钢材的塑韧性显著下降，是造成废品的主要原因。奥氏体晶粒度、钢的含碳量和冷却速度对魏氏组织形成有很大影响。低、中碳钢中，奥氏体的晶粒粗大，在较低的冷速下就可形成魏氏组织，：如图4所示。釜●图4中，G为网状铁素体，为魏氏组织铁馨素体，为等轴状铁素体，P为珠光体，B为贝童●'氏体。从图4可见，当奥氏体晶粒度适中时，只●有当碳含量在狭窄的范围内，并当冷却速度相当快时约大于140C／s，才会形成魏氏组织；而当奥氏体晶粒粗大时，碳含量在较宽的范围内，并当冷却速度较低时，就可形成魏氏组织。所以，控制终轧温度，不使奥氏体晶粒粗大，则C‘'可避免轧后空冷时产生魏氏组织。田4亚共斩橱中先共斩赣蠢停，扈另外，在钢材冶炼过程中，产生较多的非金与垮却毫魔和鼍耆■的关属夹杂物，不仅削弱了基体的连续性，而且易造IFI窖-4Illfluem~04'eoolltqlr_te¨d~llrbOlm成冷弯时应力集中，构成裂纹源，也是造成废品conhntonformstlonrtrrit~of的重要因素。此外，化学成份不合格，Sj含量超hyl~CUteCloidIee|过标准，c和Mn含量偏高，固溶强化作用比较a1200C毫火，2h，■轻曩大大，使钢材的塑韧性下降，也可造成出现冷弯裂bAC3+10C鼍史．10rain．■轻■小纹。3防止冷弯裂纹的措施1提高钢的冶金质量，使冶金缺陷在规定范围之...