一种具有高强度韧性的PC钢棒及其热处理方法.pdf

摘要
申请专利号：	CN201410620833.8	申请日：	2014.11.07
公开号：	CN104313492A	公开日：	2015.01.28
当前法律状态：	授权	有效性：	有权
法律详情：	授权\|\|\|专利申请权的转移IPC(主分类):C22C 38/54登记生效日:20170317变更事项:申请人变更前权利人:江苏天舜金属材料集团有限公司变更后权利人:广东鼎耀工程技术有限公司变更事项:地址变更前权利人:212219 江苏省镇江市扬中市八桥镇二桥工业区变更后权利人:528200 广东省佛山市南海区桂城盐平路瀚天科技城综合楼404-2区\|\|\|著录事项变更IPC(主分类):C22C 38/54变更事项:发明人变更前:姚圣法吴海洋变更后:罗小斌\|\|\|实质审查的生效IPC(主分类):C22C 38/54申请日:20141107\|\|\|公开
IPC分类号：	C22C38/54; C21D9/00; C21D1/18; C21D3/06	主分类号：	C22C38/54
申请人：	江苏天舜金属材料集团有限公司
发明人：	姚圣法; 吴海洋
地址：	212219 江苏省镇江市扬中市八桥镇二桥工业区
优先权：
专利代理机构：	南京利丰知识产权代理事务所(特殊普通合伙) 32256	代理人：	任立
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内容摘要

本发明公开了一种具有高强度韧性的PC钢棒，其成分重量百分含量为：C：0.32-0.35%、Si：1.1-1.3%、Mn：0.26-0.28%、Ni：0.33-0.35%、Cr：0.18-0.21%、Mo：0.18-0.20%、V：0.01-0.03%、Sr：0.25-0.27%、Nb：0.04-0.06%、B：0.003-0.005%、Cu：0.01-0.05%、Ti：0.13-0.15%，稀土元素：0.16-0.18%，余量为Fe和不可避免的其他杂质；其中，稀土元素包括：13-15%镨、6-8%钕、5-7%钷、1-3%铕、7-9%钆、12-14%铒、15-17%钇，其余为镧；本发明还公开了一种具有高强度韧性的PC钢棒的热处理方法；本发明产品具有高强度韧性、低松弛性、与混凝土握裹力强，同时具有良好的可焊接性和镦锻性，可广泛应用于高强的与应力或凝土离心管桩、电杆、高架桥墩、铁路轨枕等预应力构件中。

权利要求书

权利要求书
1.  一种具有高强度韧性的PC钢棒，其特征在于，其成分重量百分含量为：
C：0.32-0.35%、Si：1.1-1.3%、Mn：0.26-0.28%、Ni：0.33-0.35%、Cr：0.18-0.21%、Mo：0.18-0.20%、V：0.01-0.03%、Sr：0.25-0.27%、Nb：0.04-0.06%、B：0.003-0.005%、Cu：0.01-0.05%、Ti：0.13-0.15%，稀土元素：0.16-0.18%，余量为Fe和不可避免的其他杂质；
所述稀土元素包括：13-15%镨、6-8%钕、5-7%钷、1-3%铕、7-9%钆、12-14%铒、15-17%钇，其余为镧。

2.  根据权利要求1所述的具有高强度韧性的PC钢棒，其特征在于，其成分重量百分含量为：
C：0.32%、Si：1.1%、Mn：0.26%、Ni：0.33%、Cr：0.18%、Mo：0.18%、V：0.01%、Sr：0.25%、Nb：0.04%、B：0.003%、Cu：0.01%、Ti：0.13%，稀土元素：0.16%，余量为Fe和不可避免的其他杂质；
所述稀土元素包括：13%镨、6%钕、5%钷、1%铕、7%钆、12%铒、15%钇，其余为镧。

3.  根据权利要求1所述的具有高强度韧性的PC钢棒，其特征在于，其成分重量百分含量为：
C：0.35%、Si：1.3%、Mn：0.28%、Ni：0.35%、Cr：0.21%、Mo：0.20%、V：0.03%、Sr：0.27%、Nb：0.06%、B：0.005%、Cu：0.05%、Ti：0.15%，稀土元素：0.18%，余量为Fe和不可避免的其他杂质；
所述稀土元素包括：15%镨、8%钕、7%钷、3%铕、9%钆、14%铒、17%钇，其余为镧。

4.  根据权利要求1所述的具有高强度韧性的PC钢棒，其特征在于，其成分重量百分含量为：
C：0.33%、Si：1.12%、Mn：0.27%、Ni：0.34%、Cr：0.2%、Mo：0.19%、V：0.02%、Sr：0.26%、Nb：0.05%、B：0.004%、Cu：0.03%、Ti：0.14%，稀土元素：0.17%，余量为Fe和不可避免的其他杂质；
所述稀土元素包括：14%镨、7%钕、6%钷、2%铕、8%钆、13%铒、16%钇，其余为镧。

5.  一种具有高强度韧性的PC钢棒的热处理方法，其特征在于，包括如下具体步骤：
步骤（1）：将坯料高炉冶炼，并精轧到需要尺寸的PC钢棒锻坯，所述冶炼的温度为860-880℃ ；
步骤（2）：将步骤（1）中的PC钢棒锻坯降温至400-550℃，然后进行扩氢退火处理；
步骤（3）：对步骤（2）中扩氢退火处理后的PC钢棒锻坯进行粗加工，除去其表面的黑皮；
步骤（4）：依次对步骤（3）中粗加工后的PC钢棒锻坯进行高温淬火与低温回火处理；
步骤（5）：对步骤（4）中处理后的PC钢棒锻坯依次进行精加工，即得到PC钢棒成品。

6.  根据权利要求5所述的具有高强度韧性的PC钢棒的热处理方法，其特征在于，步骤（2）中的扩氢退火处理具体包括：将步骤（1）得到的PC钢棒锻坯进炉加热至910-930℃并保温300-320分钟，炉冷至380-420℃保温120-150分钟，使过冷奥氏体部分转变为下贝氏体，并析出表面部分的氢，随后再加热到620-680℃保温480-670分钟，炉冷至310-330℃出炉空冷。

7.  根据权利要求5所述的具有高强度韧性的PC钢棒的热处理方法，其特征在于，步骤（4）中的高温淬火与低温回火处理具体包括：将粗加工后的PC钢棒锻坯进炉加热至870-890℃并保温15-19分钟，然后迅速水冷，再将PC钢棒锻坯加热至180-220℃并保温22-32分钟，最后空冷至室温。

8.  根据权利要求5所述的具有高强度韧性的PC钢棒的热处理方法，其特征在于，所述水冷淬火处理时的初试水温低于32℃。

说明书

说明书一种具有高强度韧性的PC钢棒及其热处理方法
技术领域
本发明属于预应力钢材制造领域，涉及一种具有高强度韧性的PC钢棒及其热处理方法。
背景技术
预应力混凝土用钢棒简称PC钢棒，是由日本高周波热炼株式会社于20世纪60年代开发的一种技术含量很高的预应力钢材，1964年获准日本专利，属于预应力强度级别中的中间强度级。由于它具有高强度韧性、低松弛性、与混凝土握裹力强，良好的可焊接性、镦锻性、节省材料等特点，在国外已被广泛应用于高强的与应力或凝土离心管桩、电杆、高架桥墩、铁路轨枕等预应力构件中，在国际、尤其是亚洲具有十分广阔的市场。
PC钢棒在我国尽管起步较晚，在80年代末期开始和引进该产品的生产技术；无锡市锡澄轧钢厂自1987年开始自主试制PC钢棒，1988年向广州南方管桩厂提供第一批产品，检验合格后用于生产φ400PHC桩，并在试桩成功后全部用于工程。通过设备引进与开发，设计生产能力发展迅速，但就整体而言，目前仍处于生产和应用的探索阶段。国内产品与进口PC钢棒相比，差距主要表现在：钢棒性能通条性能均匀性差；在加工过程中镦裂现象比较严重；挺直度达不到要求；松弛度高；外观及包装质量差等。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种具有高强度韧性的PC钢棒及其热处理方法，本发明产品具有高强度韧性、低松弛性、与混凝土握裹力强，同时具有良好的可焊接性和镦锻性，可广泛应用于高强的与应力或凝土离心管桩、电杆、高架桥墩、铁路轨枕等预应力构件中。
为了解决以上技术问题，本发明提供一种具有高强度韧性的PC钢棒，其成分重量百分含量为：
C：0.32-0.35%、Si：1.1-1.3%、Mn：0.26-0.28%、Ni：0.33-0.35%、Cr：0.18-0.21%、Mo：0.18-0.20%、V：0.01-0.03%、Sr：0.25-0.27%、Nb：0.04-0.06%、B：0.003-0.005%、Cu：0.01-0.05%、Ti：0.13-0.15%，稀土元素：0.16-0.18%，余量为Fe和不可避免的其他杂质；
所述稀土元素包括：13-15%镨、6-8%钕、5-7%钷、1-3%铕、7-9%钆、12-14%铒、15-17%钇，其余为镧。
本发明进一步限定的技术方案是：
本发明还提供一种具有高强度韧性的PC钢棒，其成分重量百分含量为：
C：0.32%、Si：1.1%、Mn：0.26%、Ni：0.33%、Cr：0.18%、Mo：0.18%、V：0.01%、Sr：0.25%、Nb：0.04%、B：0.003%、Cu：0.01%、Ti：0.13%，稀土元素：0.16%，余量为Fe和不可避免的其他杂质；
其中，稀土元素包括：13%镨、6%钕、5%钷、1%铕、7%钆、12%铒、15%钇，其余为镧。
本发明还提供一种具有高强度韧性的PC钢棒，其成分重量百分含量为：
C：0.35%、Si：1.3%、Mn：0.28%、Ni：0.35%、Cr：0.21%、Mo：0.20%、V：0.03%、Sr：0.27%、Nb：0.06%、B：0.005%、Cu：0.05%、Ti：0.15%，稀土元素：0.18%，余量为Fe和不可避免的其他杂质；
其中，稀土元素包括：15%镨、8%钕、7%钷、3%铕、9%钆、14%铒、17%钇，其余为镧。
本发明还提供一种具有高强度韧性的PC钢棒，其成分重量百分含量为：
C：0.33%、Si：1.12%、Mn：0.27%、Ni：0.34%、Cr：0.2%、Mo：0.19%、V：0.02%、Sr：0.26%、Nb：0.05%、B：0.004%、Cu：0.03%、Ti：0.14%，稀土元素：0.17%，余量为Fe和不可避免的其他杂质；
其中，稀土元素包括：14%镨、7%钕、6%钷、2%铕、8%钆、13%铒、16%钇，其余为镧。
进一步的，
本发明还提供一种具有高强度韧性的PC钢棒的热处理方法，包括如下具体步骤：
步骤（1）：将坯料高炉冶炼，并精轧到需要尺寸的PC钢棒锻坯，所述冶炼的温度为860-880℃ ；
步骤（2）：将步骤（1）中的PC钢棒锻坯降温至400-550℃，然后进行扩氢退火处理；
步骤（3）：对步骤（2）中扩氢退火处理后的PC钢棒锻坯进行粗加工，除去其表面的黑皮；
步骤（4）：依次对步骤（3）中粗加工后的PC钢棒锻坯进行高温淬火与低温回火处理；
步骤（5）：对步骤（4）中处理后的PC钢棒锻坯依次进行精加工，即得到PC钢棒成品。
前述，步骤（2）中的扩氢退火处理具体包括：将步骤（1）得到的PC钢棒锻坯进炉加热至910-930℃并保温300-320分钟，炉冷至380-420℃保温120-150分钟，使过冷奥氏体部分转变为下贝氏体，并析出表面部分的氢，随后再加热到620-680℃保温480-670分钟，炉冷至310-330℃出炉空冷。
步骤（4）中的高温淬火与低温回火处理具体包括：将粗加工后的PC钢棒锻坯进炉加热至870-890℃并保温15-19分钟，然后迅速水冷，再将PC钢棒锻坯加热至180-220℃并保温22-32分钟，最后空冷至室温。
前述水冷淬火处理时的初试水温低于32℃。
本发明的有益效果是：
本发明的成分中的Cr会导致碳及合金元素的严重偏析，钢筋会出现共晶碳化物，从而降低钢筋的冲击韧度；本发明通过加入稀土金属，可有效减弱钢筋的合金元素偏析现象，可大幅度提高钢筋的冲击韧度。
本发明采用了扩氢退火处理，处理过程中，将PC钢棒锻坯进炉加热至910-930℃并保温300-320分钟，炉冷至380-420℃保温120-150分钟，使过冷奥氏体部分转变为下贝氏体，并析出表面部分的氢，而大部分氢仍然留在芯部；随后再加热到620-680℃保温480-670分钟，此时，一方面，PC钢棒锻坯的塑性较大，不会因为氢的聚集造成很大的压力开裂，另一方面发生了未转变的过冷奥氏体想珠光体的转变；氢由于溶解度降低而脱溶析出，由于芯部与表面存在氢浓度差，扩散速度增大，于是析出的氢原子便由内向外扩散至钢的表面，结合成氢分子逸出。
本发明通过淬火和回火处理，不但可以细化晶粒，提高钢筋的韧性，同时还可以减轻或消除带状组织等缺陷，提高钢筋整体冲击性能，使钢筋组织更为均匀稳定，从而获得较好的综合力学性能，本产品具有高强度韧性、低松弛性、与混凝土握裹力强，同时具有良好的可焊接性和镦锻性。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供一种具有高强度韧性的PC钢棒，其成分重量百分含量为：
C：0.32%、Si：1.1%、Mn：0.26%、Ni：0.33%、Cr：0.18%、Mo：0.18%、V：0.01%、Sr：0.25%、Nb：0.04%、B：0.003%、Cu：0.01%、Ti：0.13%，稀土元素：0.16%，余量为Fe和不可避免的其他杂质；
其中，稀土元素包括：13%镨、6%钕、5%钷、1%铕、7%钆、12%铒、15%钇，其余为镧。
本实施例还提供一种具有高强度韧性的PC钢棒的热处理方法，包括如下具体步骤：
步骤（1）：将坯料高炉冶炼，并精轧到需要尺寸的PC钢棒锻坯，所述冶炼的温度为860℃ ；
步骤（2）：将步骤（1）中的PC钢棒锻坯降温至400℃，然后进行扩氢退火处理；
步骤（3）：对步骤（2）中扩氢退火处理后的PC钢棒锻坯进行粗加工，除去其表面的黑皮；
步骤（4）：依次对步骤（3）中粗加工后的PC钢棒锻坯进行高温淬火与低温回火处理；
步骤（5）：对步骤（4）中处理后的PC钢棒锻坯依次进行精加工，即得到PC钢棒成品。
其中，步骤（2）中的扩氢退火处理具体包括：将步骤（1）得到的PC钢棒锻坯进炉加热至910℃并保温320分钟，炉冷至380℃保温150分钟，使过冷奥氏体部分转变为下贝氏体，并析出表面部分的氢，随后再加热到620℃保温670分钟，炉冷至310℃出炉空冷；
步骤（4）中的高温淬火与低温回火处理具体包括：将粗加工后的PC钢棒锻坯进炉加热至870℃并保温19分钟，然后迅速水冷，再将PC钢棒锻坯加热至180℃并保温32分钟，最后空冷至室温；
前述水冷淬火处理时的初试水温低于32℃。
实施例2
本实施例提供一种具有高强度韧性的PC钢棒，其成分重量百分含量为：
C：0.35%、Si：1.3%、Mn：0.28%、Ni：0.35%、Cr：0.21%、Mo：0.20%、V：0.03%、Sr：0.27%、Nb：0.06%、B：0.005%、Cu：0.05%、Ti：0.15%，稀土元素：0.18%，余量为Fe和不可避免的其他杂质；
其中，稀土元素包括：15%镨、8%钕、7%钷、3%铕、9%钆、14%铒、17%钇，其余为镧。
本实施例还提供一种具有高强度韧性的PC钢棒的热处理方法，包括如下具体步骤：
步骤（1）：将坯料高炉冶炼，并精轧到需要尺寸的PC钢棒锻坯，所述冶炼的温度为880℃ ；
步骤（2）：将步骤（1）中的PC钢棒锻坯降温至550℃，然后进行扩氢退火处理；
步骤（3）：对步骤（2）中扩氢退火处理后的PC钢棒锻坯进行粗加工，除去其表面的黑皮；
步骤（4）：依次对步骤（3）中粗加工后的PC钢棒锻坯进行高温淬火与低温回火处理；
步骤（5）：对步骤（4）中处理后的PC钢棒锻坯依次进行精加工，即得到PC钢棒成品。
前述，步骤（2）中的扩氢退火处理具体包括：将步骤（1）得到的PC钢棒锻坯进炉加热至930℃并保温300分钟，炉冷至420℃保温120分钟，使过冷奥氏体部分转变为下贝氏体，并析出表面部分的氢，随后再加热到680℃保温480分钟，炉冷至330℃出炉空冷；
步骤（4）中的高温淬火与低温回火处理具体包括：将粗加工后的PC钢棒锻坯进炉加热至890℃并保温15分钟，然后迅速水冷，再将PC钢棒锻坯加热至220℃并保温22分钟，最后空冷至室温；
前述水冷淬火处理时的初试水温低于32℃。
实施例3
本实施例提供一种具有高强度韧性的PC钢棒，其成分重量百分含量为：
C：0.33%、Si：1.12%、Mn：0.27%、Ni：0.34%、Cr：0.2%、Mo：0.19%、V：0.02%、Sr：0.26%、Nb：0.05%、B：0.004%、Cu：0.03%、Ti：0.14%，稀土元素：0.17%，余量为Fe和不可避免的其他杂质；
其中，稀土元素包括：14%镨、7%钕、6%钷、2%铕、8%钆、13%铒、16%钇，其余为镧。
本实施例还提供一种具有高强度韧性的PC钢棒的热处理方法，包括如下具体步骤：
步骤（1）：将坯料高炉冶炼，并精轧到需要尺寸的PC钢棒锻坯，所述冶炼的温度为870℃ ；
步骤（2）：将步骤（1）中的PC钢棒锻坯降温至480℃，然后进行扩氢退火处理；
步骤（3）：对步骤（2）中扩氢退火处理后的PC钢棒锻坯进行粗加工，除去其表面的黑皮；
步骤（4）：依次对步骤（3）中粗加工后的PC钢棒锻坯进行高温淬火与低温回火处理；
步骤（5）：对步骤（4）中处理后的PC钢棒锻坯依次进行精加工，即得到PC钢棒成品。
前述，步骤（2）中的扩氢退火处理具体包括：将步骤（1）得到的PC钢棒锻坯进炉加热至920℃并保温310分钟，炉冷至400℃保温135分钟，使过冷奥氏体部分转变为下贝氏体，并析出表面部分的氢，随后再加热到650℃保温550分钟，炉冷至320℃出炉空冷。
步骤（4）中的高温淬火与低温回火处理具体包括：将粗加工后的PC钢棒锻坯进炉加热至880℃并保温17分钟，然后迅速水冷，再将PC钢棒锻坯加热至200℃并保温27分钟，最后空冷至室温。
前述水冷淬火处理时的初试水温低于32℃。
以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。

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1、(10)申请公布号 CN 104313492 A (43)申请公布日 2015.01.28 C N 1 0 4 3 1 3 4 9 2 A (21)申请号 201410620833.8 (22)申请日 2014.11.07 C22C 38/54(2006.01) C21D 9/00(2006.01) C21D 1/18(2006.01) C21D 3/06(2006.01) (71)申请人江苏天舜金属材料集团有限公司地址 212219 江苏省镇江市扬中市八桥镇二桥工业区 (72)发明人姚圣法吴海洋 (74)专利代理机构南京利丰知识产权代理事务所(特殊普通合伙) 32256 代理人任立。

2、(54) 发明名称一种具有高强度韧性的PC钢棒及其热处理方法 (57) 摘要本发明公开了一种具有高强度韧性的PC钢棒，其成分重量百分含量为：C：0.32-0.35%、Si： 1.1-1.3%、Mn：0.26-0.28%、Ni：0.33-0.35%、Cr： 0.18-0.21%、Mo：0.18-0.20%、V：0.01-0.03%、Sr： 0.25-0.27%、Nb：0.04-0.06%、B：0.003-0.005%、 Cu：0.01-0.05%、Ti：0.13-0.15%，稀土元素： 0.16-0.18%，余量为Fe和不可避免的其他杂质；其中，稀土元素包括：13-15%镨、6-8%钕。

3、、5-7%钷、 1-3%铕、7-9%钆、12-14%铒、15-17%钇，其余为镧；本发明还公开了一种具有高强度韧性的PC钢棒的热处理方法；本发明产品具有高强度韧性、低松弛性、与混凝土握裹力强，同时具有良好的可焊接性和镦锻性，可广泛应用于高强的与应力或凝土离心管桩、电杆、高架桥墩、铁路轨枕等预应力构件中。 (51)Int.Cl. 权利要求书2页说明书4页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请权利要求书2页说明书4页 (10)申请公布号 CN 104313492 A CN 104313492 A 1/2页 2 1.一种具有高强度韧性的PC钢棒，其特征在于，其。

4、成分重量百分含量为： C：0.32-0.35%、Si：1.1-1.3%、Mn：0.26-0.28%、Ni：0.33-0.35%、Cr：0.18-0.21%、 Mo：0.18-0.20%、V：0.01-0.03%、Sr：0.25-0.27%、Nb：0.04-0.06%、B：0.003-0.005%、Cu： 0.01-0.05%、Ti：0.13-0.15%，稀土元素：0.16-0.18%，余量为Fe和不可避免的其他杂质；所述稀土元素包括：13-15%镨、6-8%钕、5-7%钷、1-3%铕、7-9%钆、12-14%铒、15-17% 钇，其余为镧。 2.根据权利要求1所述的具有高强度韧性的PC钢棒，。

5、其特征在于，其成分重量百分含量为： C：0.32%、Si：1.1%、Mn：0.26%、Ni：0.33%、Cr：0.18%、Mo：0.18%、V：0.01%、Sr：0.25%、 Nb：0.04%、B：0.003%、Cu：0.01%、Ti：0.13%，稀土元素：0.16%，余量为Fe和不可避免的其他杂质；所述稀土元素包括：13%镨、6%钕、5%钷、1%铕、7%钆、12%铒、15%钇，其余为镧。 3.根据权利要求1所述的具有高强度韧性的PC钢棒，其特征在于，其成分重量百分含量为： C：0.35%、Si：1.3%、Mn：0.28%、Ni：0.35%、Cr：0.21%、Mo：0.20%、V：0.。

6、03%、Sr：0.27%、 Nb：0.06%、B：0.005%、Cu：0.05%、Ti：0.15%，稀土元素：0.18%，余量为Fe和不可避免的其他杂质；所述稀土元素包括：15%镨、8%钕、7%钷、3%铕、9%钆、14%铒、17%钇，其余为镧。 4.根据权利要求1所述的具有高强度韧性的PC钢棒，其特征在于，其成分重量百分含量为： C：0.33%、Si：1.12%、Mn：0.27%、Ni：0.34%、Cr：0.2%、Mo：0.19%、V：0.02%、Sr：0.26%、 Nb：0.05%、B：0.004%、Cu：0.03%、Ti：0.14%，稀土元素：0.17%，余量为Fe和不可避免的其他。

7、杂质；所述稀土元素包括：14%镨、7%钕、6%钷、2%铕、8%钆、13%铒、16%钇，其余为镧。 5.一种具有高强度韧性的PC钢棒的热处理方法，其特征在于，包括如下具体步骤：步骤（1）：将坯料高炉冶炼，并精轧到需要尺寸的PC钢棒锻坯，所述冶炼的温度为 860-880 ；步骤（2）：将步骤（1）中的PC钢棒锻坯降温至400-550，然后进行扩氢退火处理；步骤（3）：对步骤（2）中扩氢退火处理后的PC钢棒锻坯进行粗加工，除去其表面的黑皮；步骤（4）：依次对步骤（3）中粗加工后的PC钢棒锻坯进行高温淬火与低温回火处理；步骤（5）：对步骤（4）中处理后的PC钢棒锻坯依次进行精加工，即得到。

8、PC钢棒成品。 6.根据权利要求5所述的具有高强度韧性的PC钢棒的热处理方法，其特征在于，步骤（2）中的扩氢退火处理具体包括：将步骤（1）得到的PC钢棒锻坯进炉加热至910-930并保温300-320分钟，炉冷至380-420保温120-150分钟，使过冷奥氏体部分转变为下贝氏体，并析出表面部分的氢，随后再加热到620-680保温480-670分钟，炉冷至310-330出炉空冷。 7.根据权利要求5所述的具有高强度韧性的PC钢棒的热处理方法，其特征在于，步骤（4）中的高温淬火与低温回火处理具体包括：将粗加工后的PC钢棒锻坯进炉加热至权利要求书CN 104313492 A 2。

9、/2页 3 870-890并保温15-19分钟，然后迅速水冷，再将PC钢棒锻坯加热至180-220并保温 22-32分钟，最后空冷至室温。 8.根据权利要求5所述的具有高强度韧性的PC钢棒的热处理方法，其特征在于，所述水冷淬火处理时的初试水温低于32。权利要求书CN 104313492 A 1/4页 4 一种具有高强度韧性的 PC 钢棒及其热处理方法技术领域 0001 本发明属于预应力钢材制造领域，涉及一种具有高强度韧性的PC钢棒及其热处理方法。背景技术 0002 预应力混凝土用钢棒简称PC钢棒，是由日本高周波热炼株式会社于20世纪60年代开发的一种技术含量很高的预应力钢材。

10、，1964年获准日本专利，属于预应力强度级别中的中间强度级。由于它具有高强度韧性、低松弛性、与混凝土握裹力强，良好的可焊接性、镦锻性、节省材料等特点，在国外已被广泛应用于高强的与应力或凝土离心管桩、电杆、高架桥墩、铁路轨枕等预应力构件中，在国际、尤其是亚洲具有十分广阔的市场。 0003 PC钢棒在我国尽管起步较晚，在80年代末期开始和引进该产品的生产技术；无锡市锡澄轧钢厂自1987年开始自主试制PC钢棒，1988年向广州南方管桩厂提供第一批产品，检验合格后用于生产400PHC桩，并在试桩成功后全部用于工程。通过设备引进与开发，设计生产能力发展迅速，但就整体而言，目前仍处于生产和应用。

11、的探索阶段。国内产品与进口PC钢棒相比，差距主要表现在：钢棒性能通条性能均匀性差；在加工过程中镦裂现象比较严重；挺直度达不到要求；松弛度高；外观及包装质量差等。发明内容 0004 本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种具有高强度韧性的PC钢棒及其热处理方法，本发明产品具有高强度韧性、低松弛性、与混凝土握裹力强，同时具有良好的可焊接性和镦锻性，可广泛应用于高强的与应力或凝土离心管桩、电杆、高架桥墩、铁路轨枕等预应力构件中。 0005 为了解决以上技术问题，本发明提供一种具有高强度韧性的PC钢棒，其成分重量百分含量为： C：0.32-0.35%、Si：1.1-1.3。

12、%、Mn：0.26-0.28%、Ni：0.33-0.35%、Cr：0.18-0.21%、 Mo：0.18-0.20%、V：0.01-0.03%、Sr：0.25-0.27%、Nb：0.04-0.06%、B：0.003-0.005%、Cu： 0.01-0.05%、Ti：0.13-0.15%，稀土元素：0.16-0.18%，余量为Fe和不可避免的其他杂质；所述稀土元素包括：13-15%镨、6-8%钕、5-7%钷、1-3%铕、7-9%钆、12-14%铒、15-17% 钇，其余为镧。 0006 本发明进一步限定的技术方案是：本发明还提供一种具有高强度韧性的PC钢棒，其成分重量百分含量为： C：0.3。

13、2%、Si：1.1%、Mn：0.26%、Ni：0.33%、Cr：0.18%、Mo：0.18%、V：0.01%、Sr：0.25%、 Nb：0.04%、B：0.003%、Cu：0.01%、Ti：0.13%，稀土元素：0.16%，余量为Fe和不可避免的其他杂质；其中，稀土元素包括：13%镨、6%钕、5%钷、1%铕、7%钆、12%铒、15%钇，其余为镧。 0007 本发明还提供一种具有高强度韧性的PC钢棒，其成分重量百分含量为：说明书CN 104313492 A 2/4页 5 C：0.35%、Si：1.3%、Mn：0.28%、Ni：0.35%、Cr：0.21%、Mo：0.20%、V：0.03。

14、%、Sr：0.27%、 Nb：0.06%、B：0.005%、Cu：0.05%、Ti：0.15%，稀土元素：0.18%，余量为Fe和不可避免的其他杂质；其中，稀土元素包括：15%镨、8%钕、7%钷、3%铕、9%钆、14%铒、17%钇，其余为镧。 0008 本发明还提供一种具有高强度韧性的PC钢棒，其成分重量百分含量为： C：0.33%、Si：1.12%、Mn：0.27%、Ni：0.34%、Cr：0.2%、Mo：0.19%、V：0.02%、Sr：0.26%、 Nb：0.05%、B：0.004%、Cu：0.03%、Ti：0.14%，稀土元素：0.17%，余量为Fe和不可避免的其他杂质；其中，。

15、稀土元素包括：14%镨、7%钕、6%钷、2%铕、8%钆、13%铒、16%钇，其余为镧。 0009 进一步的，本发明还提供一种具有高强度韧性的PC钢棒的热处理方法，包括如下具体步骤：步骤（1）：将坯料高炉冶炼，并精轧到需要尺寸的PC钢棒锻坯，所述冶炼的温度为 860-880 ；步骤（2）：将步骤（1）中的PC钢棒锻坯降温至400-550，然后进行扩氢退火处理；步骤（3）：对步骤（2）中扩氢退火处理后的PC钢棒锻坯进行粗加工，除去其表面的黑皮；步骤（4）：依次对步骤（3）中粗加工后的PC钢棒锻坯进行高温淬火与低温回火处理；步骤（5）：对步骤（4）中处理后的PC钢棒锻坯依次进行精加工，。

16、即得到PC钢棒成品。 0010 前述，步骤（2）中的扩氢退火处理具体包括：将步骤（1）得到的PC钢棒锻坯进炉加热至910-930并保温300-320分钟，炉冷至380-420保温120-150分钟，使过冷奥氏体部分转变为下贝氏体，并析出表面部分的氢，随后再加热到620-680保温480-670分钟，炉冷至310-330出炉空冷。 0011 步骤（4）中的高温淬火与低温回火处理具体包括：将粗加工后的PC钢棒锻坯进炉加热至870-890并保温15-19分钟，然后迅速水冷，再将PC钢棒锻坯加热至180-220并保温22-32分钟，最后空冷至室温。 0012 前述水冷淬火处理时的初试水温低于。

17、32。 0013 本发明的有益效果是：本发明的成分中的Cr会导致碳及合金元素的严重偏析，钢筋会出现共晶碳化物，从而降低钢筋的冲击韧度；本发明通过加入稀土金属，可有效减弱钢筋的合金元素偏析现象，可大幅度提高钢筋的冲击韧度。 0014 本发明采用了扩氢退火处理，处理过程中，将PC钢棒锻坯进炉加热至910-930 并保温300-320分钟，炉冷至380-420保温120-150分钟，使过冷奥氏体部分转变为下贝氏体，并析出表面部分的氢，而大部分氢仍然留在芯部；随后再加热到620-680保温 480-670分钟，此时，一方面，PC钢棒锻坯的塑性较大，不会因为氢的聚集造成很大的压力开裂，另一方面。

18、发生了未转变的过冷奥氏体想珠光体的转变；氢由于溶解度降低而脱溶析出，由于芯部与表面存在氢浓度差，扩散速度增大，于是析出的氢原子便由内向外扩散至钢的表面，结合成氢分子逸出。 0015 本发明通过淬火和回火处理，不但可以细化晶粒，提高钢筋的韧性，同时还可以减轻或消除带状组织等缺陷，提高钢筋整体冲击性能，使钢筋组织更为均匀稳定，从而获得较说明书CN 104313492 A 3/4页 6 好的综合力学性能，本产品具有高强度韧性、低松弛性、与混凝土握裹力强，同时具有良好的可焊接性和镦锻性。具体实施方式 0016 实施例1 本实施例提供一种具有高强度韧性的PC钢棒，其成分重量百分含量为：。

19、C：0.32%、Si：1.1%、Mn：0.26%、Ni：0.33%、Cr：0.18%、Mo：0.18%、V：0.01%、Sr：0.25%、 Nb：0.04%、B：0.003%、Cu：0.01%、Ti：0.13%，稀土元素：0.16%，余量为Fe和不可避免的其他杂质；其中，稀土元素包括：13%镨、6%钕、5%钷、1%铕、7%钆、12%铒、15%钇，其余为镧。 0017 本实施例还提供一种具有高强度韧性的PC钢棒的热处理方法，包括如下具体步骤：步骤（1）：将坯料高炉冶炼，并精轧到需要尺寸的PC钢棒锻坯，所述冶炼的温度为 860 ；步骤（2）：将步骤（1）中的PC钢棒锻坯降温至400，然后。

20、进行扩氢退火处理；步骤（3）：对步骤（2）中扩氢退火处理后的PC钢棒锻坯进行粗加工，除去其表面的黑皮；步骤（4）：依次对步骤（3）中粗加工后的PC钢棒锻坯进行高温淬火与低温回火处理；步骤（5）：对步骤（4）中处理后的PC钢棒锻坯依次进行精加工，即得到PC钢棒成品。 0018 其中，步骤（2）中的扩氢退火处理具体包括：将步骤（1）得到的PC钢棒锻坯进炉加热至910并保温320分钟，炉冷至380保温150分钟，使过冷奥氏体部分转变为下贝氏体，并析出表面部分的氢，随后再加热到620保温670分钟，炉冷至310出炉空冷；步骤（4）中的高温淬火与低温回火处理具体包括：将粗加工后的PC钢棒锻。

21、坯进炉加热至870并保温19分钟，然后迅速水冷，再将PC钢棒锻坯加热至180并保温32分钟，最后空冷至室温；前述水冷淬火处理时的初试水温低于32。 0019 实施例2 本实施例提供一种具有高强度韧性的PC钢棒，其成分重量百分含量为： C：0.35%、Si：1.3%、Mn：0.28%、Ni：0.35%、Cr：0.21%、Mo：0.20%、V：0.03%、Sr：0.27%、 Nb：0.06%、B：0.005%、Cu：0.05%、Ti：0.15%，稀土元素：0.18%，余量为Fe和不可避免的其他杂质；其中，稀土元素包括：15%镨、8%钕、7%钷、3%铕、9%钆、14%铒、17%钇，其余为镧。

22、。 0020 本实施例还提供一种具有高强度韧性的PC钢棒的热处理方法，包括如下具体步骤：步骤（1）：将坯料高炉冶炼，并精轧到需要尺寸的PC钢棒锻坯，所述冶炼的温度为 880 ；步骤（2）：将步骤（1）中的PC钢棒锻坯降温至550，然后进行扩氢退火处理；步骤（3）：对步骤（2）中扩氢退火处理后的PC钢棒锻坯进行粗加工，除去其表面的黑皮；说明书CN 104313492 A 4/4页 7 步骤（4）：依次对步骤（3）中粗加工后的PC钢棒锻坯进行高温淬火与低温回火处理；步骤（5）：对步骤（4）中处理后的PC钢棒锻坯依次进行精加工，即得到PC钢棒成品。 0021 前述，步骤（2）中的扩。

23、氢退火处理具体包括：将步骤（1）得到的PC钢棒锻坯进炉加热至930并保温300分钟，炉冷至420保温120分钟，使过冷奥氏体部分转变为下贝氏体，并析出表面部分的氢，随后再加热到680保温480分钟，炉冷至330出炉空冷；步骤（4）中的高温淬火与低温回火处理具体包括：将粗加工后的PC钢棒锻坯进炉加热至890并保温15分钟，然后迅速水冷，再将PC钢棒锻坯加热至220并保温22分钟，最后空冷至室温；前述水冷淬火处理时的初试水温低于32。 0022 实施例3 本实施例提供一种具有高强度韧性的PC钢棒，其成分重量百分含量为： C：0.33%、Si：1.12%、Mn：0.27%、Ni：0.34。

24、%、Cr：0.2%、Mo：0.19%、V：0.02%、Sr：0.26%、 Nb：0.05%、B：0.004%、Cu：0.03%、Ti：0.14%，稀土元素：0.17%，余量为Fe和不可避免的其他杂质；其中，稀土元素包括：14%镨、7%钕、6%钷、2%铕、8%钆、13%铒、16%钇，其余为镧。 0023 本实施例还提供一种具有高强度韧性的PC钢棒的热处理方法，包括如下具体步骤：步骤（1）：将坯料高炉冶炼，并精轧到需要尺寸的PC钢棒锻坯，所述冶炼的温度为 870 ；步骤（2）：将步骤（1）中的PC钢棒锻坯降温至480，然后进行扩氢退火处理；步骤（3）：对步骤（2）中扩氢退火处理后的PC。

25、钢棒锻坯进行粗加工，除去其表面的黑皮；步骤（4）：依次对步骤（3）中粗加工后的PC钢棒锻坯进行高温淬火与低温回火处理；步骤（5）：对步骤（4）中处理后的PC钢棒锻坯依次进行精加工，即得到PC钢棒成品。 0024 前述，步骤（2）中的扩氢退火处理具体包括：将步骤（1）得到的PC钢棒锻坯进炉加热至920并保温310分钟，炉冷至400保温135分钟，使过冷奥氏体部分转变为下贝氏体，并析出表面部分的氢，随后再加热到650保温550分钟，炉冷至320出炉空冷。 0025 步骤（4）中的高温淬火与低温回火处理具体包括：将粗加工后的PC钢棒锻坯进炉加热至880并保温17分钟，然后迅速水冷，再将PC钢棒锻坯加热至200并保温27分钟，最后空冷至室温。 0026 前述水冷淬火处理时的初试水温低于32。 0027 以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。说明书CN 104313492 A 。

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