System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种带有记忆恢复功能的预应力钢筋制造技术_技高网

一种带有记忆恢复功能的预应力钢筋制造技术

技术编号:41101659 阅读:9 留言:0更新日期:2024-04-25 13:57
本发明专利技术涉及钢筋生产领域,尤其涉及一种带有记忆恢复功能的预应力钢筋,该预应力钢筋以铁基形状记忆合金为原材料,按照重量百分比表示,其化学组成如下:Mn(锰):10‑20%,Si(硅):1‑10%,Cr(铬):5‑15%,Ni(镍):0‑8%,V(钒):0.2‑2.0%,N(氮):0.1‑0.5%,C(碳):≤0.03%,其余为Fe(铁),其具有优秀的回复应力,以及较低的激励温度,不需要进行繁琐的热机械训练就可得到可观的回复应力,并且成本合理,适合工业化生产和大规模使用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及钢筋生产,尤其涉及一种带有记忆恢复功能的预应力钢筋


技术介绍

1、预应力钢筋是一种用于加强混凝土结构的钢筋,通常用于桥梁、高楼大厦、地下结构等工程中,混凝土结构在使用过程中可能会出现微小的裂缝,这些裂缝可能会逐渐扩大,降低结构的强度和耐久性,以及地震会对建筑结构造成严重的破坏,威胁人员的生命安全,目前可通过使用形状记忆合金制成的钢筋来解决这些问题,sma(形状记忆合金)钢筋带有形状记忆效应,当结构受到外部荷载时,sma钢筋可以自动收缩,闭合裂缝,从而实现自修复功能,以及它们能够吸收和分散地震能量,减少振动幅度,提高结构的耐受性;但是目前的ni基、cu基形状记忆合金价格昂贵难以工业化生产、大规模使用,而普通的铁基形状记忆合金制成的预应力钢筋存在回复应力不足,激励温度高等问题,由此制成的钢筋还需通过热机械训练才可以提高合金的形状回复率,但热机械训练工艺复杂,成本高,复杂形状合金的训练困难,不利于工程的应用。


技术实现思路

1、(一)解决的技术问题

2、针对现有技术的不足,本专利技术目的在于提供一种带有记忆恢复功能的预应力钢筋,解决了现有技术中存在的问题,通过合理的成分配比以及轧制工艺显著提高了铁基形状合金的回复应力,降低了激励温度,使铁基形状记忆合金不需要进行繁琐的热机械训练就可得到可观的回复应力,并且成本合理,适合工业化生产和大规模使用。

3、(二)技术方案

4、为实现上述目的,本专利技术提供如下技术方案:一种带有记忆恢复功能的预应力钢筋,其原材料为铁基形状记忆合金,按照重量百分比表示,其化学组成如下:mn(锰):12-20%,si(硅):2-9%,cr(铬):6-14%,ni(镍):0-8%,v(钒):0.2-2.0%,n(氮):0.1-0.5%,c(碳):≤0.03%,其中5.5n≥v≥4.5n,其余为fe(铁),其中化学组成中钒(v)的含量至少是氮(n)含量的4.5倍,同时不超过5.5倍,其化学成分的纯净度指标满足八项夹杂物总和≤6.5级;其物理性能满足屈服强度≥500mpa,抗拉强度≥800mpa,断后延伸率≥20%,回复应力(200℃)≥280mpa;制备方法包括以下步骤:s1、电炉化钢水:将原材料用电炉熔化成为钢水,并降低钢水中的有害元素含量;s2、aod炉冶炼:对钢水进行吹氧脱碳,增氮,调整合金成分;s3、lf炉精炼:净化钢水,去除钢水中的夹杂物并微调成分;s4、模铸:使用模具将液态钢水直接连续铸造成坯料;s5、轧制:将坯料或型材通过一系列辊轮进行加工和压延制成钢筋。

5、优选的,步骤s1电炉化钢水过程中分3-4次加入原料、辅料,出钢温度为1600℃。

6、优选的,步骤s4模铸过程中钢锭模的烘烤温度在浇注前>50℃;开浇前钢锭模内充氩气,使用氩气保护浇注,开浇温度控制在1500-1510℃之内。

7、优选的,步骤s5轧制过程包括:将钢锭加热至1200℃-1250℃,在炉内保温时间≥4小时,出炉后轧制成方胚;二次加热至1000℃-1100℃,保温时间≥1.5h,进行热轧轧制,中间过程进行等温轧制。

8、优选的,等温轧制的温度控制在850~900℃。

9、(三)有益效果

10、通过该生产方法制成的盘条的物理性能满足屈服强度≥500mpa,抗拉强度≥800mpa,断后延伸率≥20%,回复应力(200℃)≥280mpa,通过mn、si、cr、ni、v、n等元素含量的合理搭配,提高了预变形过程中产生的ε-马氏体体积分数,从而进一步提高了回复应力,并在一定程度上降低了激励温度;以及在轧制过程中通过合理的加热温度以及tmcp工艺使得铁基形状记忆合金屈服强度≥500mpa,抗拉强度≥800mpa,a≥20%在一定程度上提高了回复性能。

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【技术保护点】

1.一种带有记忆恢复功能的预应力钢筋,其特征在于,其原材料为铁基形状记忆合金,按照重量百分比表示,其化学组成如下:Mn(锰):12-20%,Si(硅):2-9%,Cr(铬):6-14%,Ni(镍):0-8%,V(钒):0.2-2.0%,N(氮):0.1-0.5%,C(碳):≤0.03%,其余为Fe(铁),其中化学组成中钒(V)的含量至少是氮(N)含量的4.5倍,同时不超过5.5倍。

2.根据权利要求1所述的一种带有记忆恢复功能的预应力钢筋,其特征在于,其制备方法包括以下步骤:

3.根据权利要求2所述的一种带有记忆恢复功能的预应力钢筋,其特征在于,所述步骤S1电炉化钢水过程中分3-4次加入原料、辅料,出钢温度为1600℃。

4.根据权利要求2所述的一种带有记忆恢复功能的预应力钢筋,其特征在于,所述步骤S2AOD炉冶炼过程包括:

5.根据权利要求2所述的一种带有记忆恢复功能的预应力钢筋,其特征在于,所述步骤S2AOD炉冶炼过程为阶梯式温度控制,包括:

6.根据权利要求2所述的一种带有记忆恢复功能的预应力钢筋,其特征在于,所述步骤S3LF炉精炼过程中通电加热时间≥20min,出钢温度为:1520-1530℃。

7.根据权利要求2所述的一种带有记忆恢复功能的预应力钢筋,其特征在于,所述步骤S4模铸过程中钢锭模的烘烤温度在浇注前>50℃;开浇前钢锭模内充氩气,使用氩气保护浇注,开浇温度控制在1500-1510℃之内。

8.根据权利要求2所述的一种带有记忆恢复功能的预应力钢筋,其特征在于,所述步骤S5轧制过程包括:将钢锭加热至1200℃-1250℃,在炉内保温时间≥4小时,出炉后轧制成方坯;二次加热至1000℃-1100℃,保温时间≥1.5h,进行热轧轧制,中间过程进行等温轧制。

9.根据权利要求8所述的一种带有记忆恢复功能的预应力钢筋,其特征在于,所述等温轧制的温度控制在850-900℃,轧制时间控制在15-60min,轧制完成后进行冷却,冷却时间1-4h。

10.根据权利要求1-9任一项所述的一种带有记忆恢复功能的预应力钢筋,其特征在于,其物理性能满足:屈服强度≥500MPa,抗拉强度≥800MPa,断后延伸率≥20%,回复应力(200℃)≥280MPa。

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【技术特征摘要】

1.一种带有记忆恢复功能的预应力钢筋,其特征在于,其原材料为铁基形状记忆合金,按照重量百分比表示,其化学组成如下:mn(锰):12-20%,si(硅):2-9%,cr(铬):6-14%,ni(镍):0-8%,v(钒):0.2-2.0%,n(氮):0.1-0.5%,c(碳):≤0.03%,其余为fe(铁),其中化学组成中钒(v)的含量至少是氮(n)含量的4.5倍,同时不超过5.5倍。

2.根据权利要求1所述的一种带有记忆恢复功能的预应力钢筋,其特征在于,其制备方法包括以下步骤:

3.根据权利要求2所述的一种带有记忆恢复功能的预应力钢筋,其特征在于,所述步骤s1电炉化钢水过程中分3-4次加入原料、辅料,出钢温度为1600℃。

4.根据权利要求2所述的一种带有记忆恢复功能的预应力钢筋,其特征在于,所述步骤s2aod炉冶炼过程包括:

5.根据权利要求2所述的一种带有记忆恢复功能的预应力钢筋,其特征在于,所述步骤s2aod炉冶炼过程为阶梯式温度控制,包括:

6.根据权利要求2所述的一种带有记忆恢复功能的预应力钢筋,其特征在于,所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:潘宜杰赵立刚杨鹏
申请(专利权)人:富佰新材料浙江有限公司
类型:发明
国别省市:

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