CN1037860C - 在焊接区的抗延迟断裂性优良的预应力混凝土钢筋 - Google Patents
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Abstract
一种在焊接区的抗延迟断裂性能优良的预应力混凝土钢筋，其基本组成为：碳(C)：0.2～0.6%(重量)，硅(Si)：0.2～2.0%(重量)，锰(Mn)：0.2～2.0%(重量)，镍(Ni)：0.25～0.8%(重量)以下，其余为铁(Fe)和不可避免的杂质。其中作为不可避免的杂质的磷(P)和硫(S)的含量分别为：磷：最高0.020%(重量)，硫：最高0.015%(重量)。上述钢筋还可含有至少一种选自下列的元素：钼(Mo)：0.1～0.5%(重量)，铜：0.05～1.0%(重量)，硼：0.0003～0.0050%(重量)，钨：0.03～0.05%(重量)。
Description
本发明涉及一种在点焊中焊接区的抗延迟断裂性优良的预应力混凝土钢筋。
尽管混凝土的抗压缩性高，然而其抗拉伸性却是低的。为了克服这个缺点，使用了一种预应力混凝土钢筋作为一种用于预应力混凝土的具有高强度的材料。日本工业标准(JIS G-3109)规定屈服应力(PS)、抗拉强度(TS)和伸长率(EL)的下限值(如抗拉强度至少为1200牛顿/毫米2)和松弛值的上限值作为预应力混凝土钢筋的重要力学性能。
预应力混凝土钢筋通常按如下方法制造：将镇静(全脱氧)钢材进行热轧，然后用诸如拉伸、拉制和热处理等方法之一或这些方法的组合进行处理。通常对于含碳量至少0.8％(重量)的高碳钢而言，适于采用上述的拉制法，而对于低碳钢或中碳钢而言，适于采用上述的热处理方法，包括淬火和回火。
由于对由上述高碳钢用拉制法制造的预应力混凝土钢筋难以进行点焊，因此在形成笼状物时操作效率严重降低。另一方面，点焊适用于由上述低碳钢或中碳钢用包括淬火和回火的热处理方法制造的预应力混凝土钢筋，所以采用主钢筋和辅助钢筋之间的部分点焊可以有效地形成笼状物。
但是，在混凝土中使用预应力混凝土钢筋会出现下列问题：
在灌筑混凝土时，如果混凝土中含有盐或者使用低pH的水，那就会在预应力混凝土钢筋中发生延迟断裂，即在经过一定的时间后，在材料的强度极限内的载荷应力下，在具有高强度的材料中发生的一种瞬时断裂现象。
为了克服上述问题，1990年9月25日公布的日本专利审定公报No.2-240238公开了一种抗延迟断裂性优良的预应力混凝土钢筋，其基本组成为：
碳(C)：0.2～0.4％(重量)，
硅(Si)：0.2～2.0％(重量)，
锰(Mn)：0.2～1.5％(重量)，
铬(Cr)：0.3～2.0％(重量)，
钼(Mo)：0.1～0.5％(重量)，
其余为铁(Fe)和少量的不可避免的杂质。
其中作为所述不可避免的杂质的磷(P)和硫(S)的含量分别为：
磷：最高0.020％(重量)，
硫：最高0.005％(重量)。
(该专利下称“先有技术1”)
然而上述先有技术1的预应力混凝土钢筋仍有下列问题：
先有技术1的预应力混凝土钢筋在其基金属中具有改善的抗延迟断裂性。但是，当对先有技术1的预应力混凝土钢筋进行点焊时，在焊接热的作用下预应力混凝土钢筋的焊接区会硬化，因此混凝土中使用这种钢筋时在焊接区会产生延迟断裂。
此外，1980年3月27日公布的日本专利公报No.55-11726中公开了一种制造点焊可焊性优良的预应力混凝土钢筋的方法，该方法包括下列步骤：
从奥氏体化温度范围开始将基本组成如下的钢材淬火：
碳(C)：0.2～0.3％(重量)，
硅(Si)：0.2～0.6％(重量)，
锰(Mn)：0.9～2.0％(重量)，
铬(Cr)：0.1～0.6％(重量)，
其余为铁(Fe)和不可避免的杂质，
然后在至少280℃的温度下将该钢材回火。(下称“先有技术2”)
但是用该先有技术2方法制造的预应力混凝土钢筋仍有下列问题：
用先有技术2方法制造的预应力混凝土钢筋具有优良的点焊可焊性，用在点焊之后具有高的抗拉强度。然而，当对先有技术2的预应力混凝土钢筋进行点焊时，在焊接热的作用下，预应力混凝土钢筋的焊接区会硬化，因此在混凝土中使用这种钢筋时与先有技术1情况相同，在焊接区也会产生延迟断裂。
鉴于这种情况，迫切需要开发出一种不但在诸如屈服应力、抗拉强度、伸长率和松弛性能方面具有与常用预应力混凝土钢筋相同的水平，而且在点焊中在其焊接区还具优良的抗延迟断裂性的预应力混凝土钢筋。然而，这样的一种预应力混凝土钢筋至今还未问世。
因此本发明的一个目的是提供一种不但在诸如屈服应力、抗拉强度、伸长率和松弛性能方面具有与常用预应力混凝土钢筋相同的水平，而且在点焊中在其焊接区还具有优良的抗延迟断裂性的预应力混凝土钢筋。
按照本发明的一个特征，提供了一种在焊接区的抗延迟断裂性能优良的预应力混凝土钢筋，其基本组成为：
碳(C)：0.2～0.6％(重量)，
硅(Si)：0.2～2.0％(重量)，
锰(Mn)：0.2～2.0％(重量)，
镍(Ni)：0.25～0.8％(重量)以下，
其余为铁(Fe)和不可避免的杂质。其中作为所述不可避免的杂质的磷(P)和硫(S)的含量分别为：
磷：最高0.020％(重量)，
硫：最高0.015％(重量)。
按照本发明的另一个特征，提供了一种在焊接区的抗延迟断裂性优良的预应力混凝土钢筋，其基本组成为：
碳(C)：0.2～0.6％(重量)，
硅(Si)：0.2～2.0％(重量)，
锰(Mn)：0.2～2.0％(重量)，
镍(Ni)：0.25～0.8％(重量)以下，
至少一种选自下列的元素：
钼(Mo)：0.1～0.5％(重量)，
铜(Cu)：0.05～1.0％(重量)，
硼(B)：0.0003～0.0050％(重量)，或
钨(W)：0.03～0.50％(重量)，
其余为铁(Fe)和不可避免的杂质。其中作为所述不可避免的杂质的磷(P)和硫(S)的含量分别为：
磷：最高0.020％(重量)，
硫：最高0.015％(重量)。
从上述观点出发，为了开发一种不但在诸如屈服应力、抗拉强度、伸长率和松弛性能方面具有与常用预应力混凝土钢筋相同的水平，而且在点焊中在其焊接区还具有优良的抗延迟断裂性的预应力混凝土钢筋进行了大量的研究。
结果得到下列的发现：在将非点焊钢筋浸入到浓度为20％、温度为50℃的硫氰酸铵(NH4SCN)溶液中，并对该钢筋施加一个等于该钢筋抗拉强度70％的应力，以测定其断裂前的时间时，如果该钢筋在断裂之前至少有20小时的时间，则它在点焊中的焊接区就具有优良的抗延迟断裂性。
更具体地说，通过使点焊的预应力混凝土钢筋焊接区的抗延迟断裂性达到与非点焊预应力混凝土钢筋的这种性能相同的水平，即使在点焊钢筋的焊接区也可能获得优良的抗延迟断裂性。换言之，可以说，在将点焊钢筋浸入到浓度为20％、温度为50℃的硫氰酸铵(NH4SCN)溶液中，并对该点焊钢筋施加一个等于该非点焊钢筋抗拉强度70％的应力，以测定其断裂前的时间时，如果该点焊钢筋在断裂之前至少有20小时的时间，则该点焊的预应力混凝土钢筋在其焊接区就具有与非点焊的预应力混凝土钢筋的基金属相同水平的优良的抗延迟断裂性。
此外，还发现上述在焊接区的抗延迟断裂性是由预应力混凝土钢筋的化学组成所决定的。
本发明是在上述发现的基础上作出的。本发明的预应力混凝土钢筋的基本组成为：
碳(C)：0.2～0.6％(重量)，
硅(Si)：0.2～2.0％(重量)，
锰(Mn)：0.2～2.0％(重量)，
镍(Ni)：0.25～0.8％(重量)以下，
其余为铁(Fe)和不可避免的杂质。其中作为所述不可避免的杂质的磷(P)和硫(S)的含量分别为：
磷：最高0.020％(重量)，
硫：最高0.015％(重量)。
本发明的预应力混凝土钢筋还可另外含有至少一种选自下列的元素：
钼(Mo)：0.1～0.5％(重量)，
铜(Cu)：0.05～1.0％(重量)，
硼(B)：0.0003～0.0050％(重量)，和
钨(W)：0.03～0.50％(重量)，
本发明的预应力混凝土钢筋的化学组成限定在上述范围内，其原因如下：
(1)碳：
碳的作用是增加钢材的可淬性和强度。但是，当碳含量低于0.2％(重量)时，就得不到上述所希望的效果，导致钢材的可淬性较差，强度较低。另一方面，当碳含量高于0.6％(重量)时，钢材的点焊可焊性降低。因此碳含量必须限制在0.2～0.6％(重量)的范围内。
(2)硅：
硅的作用是增加钢材的抗延迟断裂性和松弛性能。但是当硅含量低于0.2％(重量)时，就不到上述所希望的效果，导致钢材的抗延迟断裂性和松弛性能均差。另一方面，当硅含量高于2.0％(重量)时，钢材的韧性降低。因此硅含量必须限制在0.2～2.0％(重量)的范围内。
(3)锰：
锰的作用是增加钢材的可淬性和强度。但是，当锰含量低于0.2％(重量)时，就得不到上述所希望的效果，导致钢材的可淬性和强度均较低。另一方面，当锰含量高于2.0％(重量)时，钢材的延展性降低。因此锰含量必须限制在0.2～2.0％(重量)的范围内。
(4)镍：
镍的作用是改善焊接区的抗延迟断裂性能。具体来说，在将点焊钢筋浸入到浓度为20％、温度为50℃的硫氰酸铵(NH4SCN)溶液中，并对该点焊钢筋施加一个等于非点焊钢筋抗拉强度70％的应力来测定其断裂前的时间时，该点焊预应力混凝土钢筋的焊接区在断裂前可达到至少20小时的时间。但是，当镍含量低于0.25％(重量)时，就得不到上述所希望的效果，导致焊接区的抗延迟断裂性能差。另一方面，镍含量至少0.8％(重量)时，会导致较高的成本。因此镍含量必须限制在0.25～低于0.8％(重量)的范围内。
(5)磷：
磷是必然会被夹带入预应力混凝土钢筋中的一种不可避免的杂质。虽然磷含量最好必须尽可能最低，但是从经济的观点来看，在工业规模生产中要大大降低磷含量是很困难的。然而，当磷含量超过0.020％(重量)时，会使钢材的抗延迟断裂性能差。因此磷含量必须限制到最高为0.02％(重量)。
(6)硫：
硫是必然会被夹带入预应力混凝土钢筋中的一种不可避免的杂质。虽然硫含量最好必须尽可能最低，但是从经济的观点来看，在工业规模生产中要大大降低硫含量是很困难的。然而，当硫含量超过0.015％(重量)时，会使钢材的抗延迟断裂性能差。因此硫含量必须限制到最高为0.015％(重量)。
(7)钼：
钼的作用是提高钢材的可淬性和抗延迟断裂性能。因此，在本发明的预应力混凝土钢筋中，按照要求额外加进钼。但是，当钼含量低于0.1％(重量)时，就得不到上述所希望的有关抗延迟断裂性能的效果。另一方面，当钼含量超过0.5％(重量)时，会导致较高的成本。因此，钼含量必须限制在0.1～0.5％(重量)的范围内。
(8)铜：
铜的作用是提高抗延迟断裂性能。因此，在本发明的预应力混凝土钢筋中按照要求额外加进铜。但是当铜含量低于0.05％(重量)时，就得不到上述所希望的效果。另一方面，当铜含量超过1.0％(重量)时，会导致较高的成本。因此，铜含量必须限制在0.05～1.0％(重量)的范围内。
(9)硼：
硼的作用是提高钢材的可淬性和抗延迟断裂性能。因此，在本发明的预应力混凝土钢筋中，按照要求额外加进硼。但是，当硼含量低于0.0003％(重量)时。就得不到上述所希望的效果。另一方面，当硼含量超过0.0050％(重量)时，钢材的抗延迟断裂性能就降低。因此硼含量必须限制在0.0003～0.0050％(重量)的范围内。
当硼含量在上述范围之内时，预应力混凝土钢筋最好应当含有0.01～0.05％(重量)的钛(Ti)以便把氮(N)固定在钢材中。由于锆(Zr)、和铌(Nb)具有与钛(Ti)相同的作用，因此钛、锆和铌中至少一种的总含量应在0.01～0.05％(重量)的范围。
(10)钨：
钨的作用是提高钢材的抗延迟断裂性能。因此，在本发明的预应力混凝土钢筋中按照要求额外加进钨。但是，当钨含量低于0.03％(重量)时，就得不到上述所希望的效果。另一方面，当钨含量超过0.50％(重量)时，会导致较高的成本。因此，钨含量必须限制在0.03～0.50％(重量)的范围内。
下面通过实例来详细说明本发明的预应力混凝土钢筋。
将表1所列出的化学组成在本发明范围内的本发明的1～23号钢材分别进行热轧制成直径为8毫米的圆形钢棒，然后用拉制法使其成为直径为7.4毫米的螺纹钢筋。然后在920～1020℃温度范围内采用高频热处理方法将所制成的螺纹钢筋进行淬火处理，再在这样的温度下进行回火，以便使其具有至少1420牛顿/毫米2的抗拉强度。上述热处理可以采用高频热处理以外的方法进行。
接着，将本发明的这种热处理螺纹钢筋在下列条件下进行点焊以制备本发明范围内的样品(下称“本发明样品”)1～23号。焊接电流 ：3000安培通电供能循环次数：2所施压力 ：410牛顿
螺旋形箍盘：直径为3.2毫米的SWRM8圆形钢棒。
然后按上述同样的方法由表1所列的化学组成在本发明范围之外的24～35号钢材制备本发明范围外的样品(下称“对比样品”)2435号。
表 1(1)
(重量％)
| 样品号 | 化学组成 | |||||||||||
| C | Si | Mn | P | S | Ni | Mo | Cu | B | W | Ti | ||
| 本发明样品 | 1 | 0.32 | 0.30 | 0.83 | 0.006 | 0.009 | 0.26 | - | - | - | - | - |
| 2 | 0.31 | 0.29 | 0.50 | 0.007 | 0.008 | 0.56 | - | - | - | - | - | |
| 3 | 0.30 | 0.35 | 0.61 | 0.007 | 0.008 | 0.33 | 0.38 | - | - | - | - | |
| 4 | 0.31 | 0.30 | 0.76 | 0.006 | 0.003 | 0.27 | - | 0.26 | - | - | - | |
| 5 | 0.32 | 0.31 | 0.78 | 0.006 | 0.009 | 0.26 | - | - | 0.0020 | - | 0.02 | |
| 6 | 0.33 | 0.45 | 0.66 | 0.007 | 0.008 | 0.68 | - | - | - | 0.10 | - | |
| 7 | 0.30 | 0.25 | 1.41 | 0.016 | 0.002 | 0.66 | 0.31 | - | - | - | - | |
| 8 | 0.45 | 0.28 | 0.62 | 0.006 | 0.009 | 0.31 | 0.33 | 0.30 | - | - | - | |
| 9 | 0.28 | 0.36 | 0.91 | 0.015 | 0.001 | 0.58 | 0.24 | 0.16 | - | - | - | |
| 10 | 0.32 | 0.33 | 0.67 | 0.007 | 0.008 | 0.28 | 0.30 | - | 0.0020 | - | 0.02 | |
| 11 | 0.30 | 1.42 | 0.72 | 0.015 | 0.002 | 0.53 | 0.32 | - | 0.0020 | - | 0.02 | |
| 12 | 0.41 | 0.42 | 0.58 | 0.007 | 0.007 | 0.26 | 0.31 | - | - | 0.22 | - | |
| 13 | 0.32 | 0.29 | 0.77 | 0.006 | 0.002 | 0.25 | - | 0.25 | 0.0020 | - | 0.02 | |
| 14 | 0.33 | 0.31 | 1.58 | 0.009 | 0.009 | 0.62 | - | 0.13 | 0.0018 | - | 0.02 | |
| 15 | 0.32 | 0.28 | 0.87 | 0.006 | 0.009 | 0.52 | - | 0.53 | 0.0018 | - | 0.02 | |
| 16 | 0.34 | 1.02 | 0.86 | 0.006 | 0.009 | 0.51 | - | 0.27 | 0.0018 | - | 0.02 | |
| 17 | 0.33 | 0.56 | 0.64 | 0.006 | 0.008 | 0.31 | - | 0.32 | - | 0.18 | - | |
| 18 | 0.34 | 0.32 | 0.51 | 0.006 | 0.009 | 0.29 | - | - | 0.0020 | 0.34 | 0.02 | |
| 19 | 0.32 | 0.28 | 0.69 | 0.007 | 0.010 | 0.35 | 0.15 | 0.13 | 0.0020 | - | 0.02 | |
| 20 | 0.27 | 0.29 | 0.79 | 0.007 | 0.009 | 0.30 | 0.20 | 0.12 | - | 0.11 | - | |
| 21 | 0.31 | 0.45 | 1.46 | 0.008 | 0.009 | 0.27 | - | 0.11 | 0.0020 | 0.20 | 0.02 | |
| 22 | 0.32 | 0.38 | 0.72 | 0.007 | 0.009 | 0.32 | 0.18 | - | 0.0020 | 0.13 | 0.02 | |
| 23 | 0.32 | 0.35 | 0.60 | 0.007 | 0.008 | 0.31 | 0.14 | 0.13 | 0.0020 | 0.15 | 0.02 | |
表 1(2)
(重量％)
| 样品号 | 化学组成 | |||||||||||
| C | Si | Mn | P | S | Ni | Mo | Cu | B | W | Ti | ||
| 对比样品 | 24 | 0.31 | 0.05 | 0.92 | 0.015 | 0.003 | - | - | - | - | - | - |
| 25 | 0.30 | 0.27 | 0.78 | 0.010 | 0.008 | - | - | - | 0.0020 | - | 0.02 | |
| 26 | 0.31 | 0.03 | 0.96 | 0.015 | 0.003 | 0.62 | 0.25 | - | - | - | - | |
| 27 | 0.18 | 0.51 | 0.89 | 0.008 | 0.002 | 0.35 | - | - | - | - | - | |
| 28 | 0.62 | 0.34 | 0.76 | 0.010 | 0.003 | 0.68 | - | - | - | - | - | |
| 29 | 0.33 | 0.11 | 0.82 | 0.015 | 0.003 | 0.44 | - | - | - | - | - | |
| 30 | 0.35 | 2.23 | 0.51 | 0.009 | 0.010 | 0.37 | - | - | - | - | - | |
| 31 | 0.31 | 0.46 | 0.10 | 0.011 | 0.008 | 0.51 | - | - | - | - | - | |
| 32 | 0.36 | 0.33 | 2.09 | 0.011 | 0.001 | 0.30 | - | - | - | - | - | |
| 33 | 0.34 | 0.30 | 0.88 | 0.025 | 0.002 | 0.48 | - | - | - | - | - | |
| 34 | 0.34 | 0.42 | 0.67 | 0.010 | 0.018 | 0.56 | - | - | - | - | - | |
| 35 | 0.31 | 0.55 | 0.86 | 0.009 | 0.003 | 0.20 | - | - | - | - | - | |
对每个如此制得的本发明样品1～23号和对比样品24～35号按下列程序进行抗拉试验、松弛试验和基金属的可焊性试验以及焊接区的抗延迟断裂试验。
(1)焊接区的抗延迟断裂试验：
将每个样品浸入到浓度为20％、温度为50℃的硫氰酸铵(NH4SCN)溶液中，并对样品施加一个等于样品基金属抗拉强度70％的应力，以测定在上述点焊中样品的焊接区在断裂前的时间。
(2)抗拉试验：
对按照日本工业标准JIS Z-2241的规定进行了上述热处理后的每个样品进行抗拉试验，标距为60毫米。
(3)可焊性试验：
在点焊后对每个样品进行抗拉试验，根据试验结果进行评估，符合日本工业标准JIS G-3109关于抗拉强度(TS)和伸长率(EL)的规定的那些样品，打上记号“0”，而不符合规定的那些样品，则打上记号“×”。
(4)松弛试验：
在20℃(室温)和75℃对每个样品进行松弛试验。在室温下试验符合日本工业标准JIS G-3109的规定。在75℃温度，试验内容包括对样品施加一个等于按上述JIS标准规定的抗拉强度70％的应力，施加时间为5小时，然后让样品在炉中自然冷却23小时后，测定载荷变化量，并计算出载荷变化量占初始载荷的百分比，作为松弛值。
上述试验结果列于表2。
表 2(1)
| 样品号 | 机械性能 | 抗延迟断裂性(hr) | 松弛值(％) | 可焊性 | ||||
| 屈服应力(N/mm2) | 抗拉强度(N/mm2) | 伸长率(％) | 20℃ | 75℃ | ||||
| 本发明样品 | 1 | 1390 | 1470 | 10 | 20 | 0.60 | 7.0 | ○ |
| 2 | 1380 | 1460 | 10 | 45 | 0.60 | 6.0 | ○ | |
| 3 | 1370 | 1470 | 9 | 35 | 0.59 | 6.3 | ○ | |
| 4 | 1380 | 1470 | 10 | 30 | 0.62 | 7.0 | ○ | |
| 5 | 1380 | 1470 | 10 | 20 | 0.59 | 6.6 | ○ | |
| 6 | 1390 | 1480 | 9 | 45 | 0.56 | 6.8 | ○ | |
| 7 | 1380 | 1470 | 9 | 80 | 0.50 | 5.8 | ○ | |
| 8 | 1410 | 1490 | 9 | 40 | 0.60 | 5.8 | ○ | |
| 9 | 1400 | 1480 | 10 | 70 | 0.53 | 5.6 | ○ | |
| 10 | 1380 | 1480 | 9 | 35 | 0.62 | 5.7 | ○ | |
| 11 | 1400 | 1490 | 10 | 80 | 0.48 | 5.3 | ○ | |
| 12 | 1400 | 1480 | 9 | 35 | 0.58 | 5.6 | ○ | |
| 13 | 1380 | 1460 | 10 | 25 | 0.54 | 7.0 | ○ | |
| 14 | 1410 | 1460 | 10 | 60 | 0.54 | 5.7 | ○ | |
| 15 | 1425 | 1470 | 10 | 60 | 0.59 | 4.2 | ○ | |
| 16 | 1415 | 1460 | 10 | 50 | 0.49 | 5.1 | ○ | |
| 17 | 1370 | 1470 | 10 | 30 | 0.50 | 6.4 | ○ | |
| 18 | 1380 | 1470 | 9 | 30 | 0.59 | 6.2 | ○ | |
| 19 | 1390 | 1490 | 9 | 40 | 0.60 | 5.6 | ○ | |
| 20 | 1340 | 1480 | 10 | 35 | 0.61 | 5.5 | ○ | |
| 21 | 1380 | 1480 | 10 | 35 | 0.58 | 6.3 | ○ | |
| 22 | 1390 | 1480 | 9 | 45 | 0.59 | 5.7 | ○ | |
| 23 | 1370 | 1470 | 10 | 35 | 0.60 | 5.3 | ○ | |
表 2(2)
| 样品号 | 机械性能 | 抗延迟断裂性(hr) | 松弛值(％) | 可焊性 | ||||
| 屈服应力(N/mm2) | 抗拉强度(N/mm2) | 伸长率(％) | 20℃ | 75℃ | ||||
| 对比样品 | 24 | 1410 | 1490 | 9 | 2 | 1.02 | 8.6 | ○ |
| 25 | 1430 | 1470 | 10 | 4 | 0.50 | 6.0 | ○ | |
| 26 | 1400 | 1480 | 9 | 15 | 0.80 | 8.5 | ○ | |
| 27 | 1100 | 1390 | 10 | - | - | - | ||
| 28 | 1410 | 1480 | 10 | 0.52 | 6.0 | × | ||
| 29 | 1380 | 1460 | 9 | 7 | 0.80 | 8.6 | ○ | |
| 30 | 1400 | 1480 | 5 | 10 | 0.48 | 5.0 | × | |
| 31 | 1390 | 1480 | 9 | 10 | 0.56 | 6.1 | ○ | |
| 32 | 1400 | 1470 | 5 | 10 | 0.55 | 7.0 | ○ | |
| 33 | 1390 | 1460 | 9 | 15 | 0.54 | 5.3 | ○ | |
| 34 | 1380 | 1460 | 10 | 10 | 0.56 | 5.7 | ○ | |
| 35 | 1390 | 1480 | 11 | 17 | 0.52 | 5.6 | ○ | |
从表2可以看出：本发明1～23号所有样品不但在诸如屈服应力(PS)、抗拉强度(TS)、伸长率和松弛性能方面具有与常用预应力混凝土钢筋相同的水平、而且在点焊的焊接区还具有如典型地由断裂前至少20小时的时间所表示的如此优良的抗延迟断裂性能。
对比之下，不含镍的对比样品24和25号在焊接区的抗延迟断裂性能很差。本发明范围外的硅含量低的对比样品26和29号在焊接区表现出差的抗延迟断裂性能。本发明范围外的碳含量低的对比样品27号表现出差的屈服应力(PS)，使得它不能用作预应力混凝土钢筋。本发明范围外的碳含量高的对比样品28号表现出差的可焊性。本发明范围外硅含量高的对比样品30号表现出钢的韧性降低，从而导致可焊性差，而且焊接区的抗延迟断裂性能也差。本发明范围外锰含量低或高的对比样品31和32号的强度和延展性都差，而且焊接区的抗延迟断裂性能也差。本发明范围外磷或硫含量高的对比样品33和34号或者本发明范围外镍含量低的对比样品35号均表现出差的焊接区的抗延迟断裂性能。
正如上面所详细叙述的，本发明的预应力混凝土钢筋不但在诸如屈服应力、抗拉强度、伸长率和松弛性能方面具有与常用预应力混凝土钢筋相同的水平、而且在点焊的焊接区还具有优良的抗延迟断裂性能，因此在容易引起延迟断裂的环境中很有用，从而具有许多工业上的使用效果。
Claims (2)
1.一种预应力混凝土用的钢筋，它在焊接区具有优良的抗延迟断裂性能，抗拉强度至少有1400N/mm2，其基本组成含有
碳(C)：0.2～0.6重量％，
硅(Si)：0.2～2.0重量％，
锰(Mn)：0.2～2.0重量％，
镍(Ni)：0.25～0.8重量％以下，
其余为铁(Fe)和不可避免的杂质，
其中，磷和硫作为所述不可避免的杂质，其含量分别为：
磷：最高0.020重量％，
硫：最高0.015重量％，
2.根据权利要求1所述的应力混凝土钢筋，其中，
所述预应力混凝土钢筋还含有至少一种选自以下的元素：
钼(Mo)：0.1～0.5重量％，
铜(Cu)：0.5～1.0重量％，
硼(B)：0.0003～0.0050重量％，以及
钨(W)：0.03～0.50重量％。
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