篮架用30MnSi钢筋的淬回火工艺研究
许晓明
(陕西学前师范学院，陕西 西安 710100)
摘要：以常用的篮架用30MnSi钢筋为研究对象，研究了淬火温度与回火温度对钢筋强度、延伸率和屈强比的影响。结果表明，将淬火温度控制在910℃~950℃、回火温度控制在430℃~470℃时，30MnSi钢筋具有较好的强塑性与较低的屈强比。
关键词：篮架；30MnSi钢筋；淬回火；组织
中图分类号：TG162 文献标识码：A 文章编号：2095-509X(2019)05-0093-03
30MnSi钢筋广泛应用在交通运输、3C（计算机、通讯和消费电子产品）、家电器材及高性能运动器材（如篮球）等领域，开发出具有高强韧性、低屈强比的钢筋是目前急需研究的方向。本文选取市场上常见的篮架用30MnSi钢筋为研究对象，拟通过淬火和回火热处理的方法，研究热处理工艺参数对钢筋组织与性能的影响，以为钢筋的开发与应用提供参考。
1 试验材料与方法
以8mm的30MnSi高速线材（热轧盘条）为试验原料，主要元素化学成分（质量百分数，wt.%）采用ICP（电感耦合等离子发射光谱）测试为：0.3C、1.2Mn、0.72Si、0.006S、0.003P，余量为Fe。
热轧盘条的原始组织为珠光体和铁素体，经过少量的拉拔变形后再淬火与回火，得到目标组织的高性能钢筋成品。其生产工艺流程为：30MnSi热轧盘条→放线→理线→除鳞→拉拔→矫直→牵引→淬火加热→保温→淬火冷却→回火加热→保温→回火冷却剪切→收卷。该产品采用感应加热方式，通过快速加热快速冷却来提高钢材的性能指标，加热设备为KGPS型号中频电炉，淬火温度分别设定为870℃、910℃、950℃、990℃和1 030℃，淬火介质为水；回火温度分别设定为390℃、430℃、470℃和510℃，回火处理后进行空冷。
参照GB/T 228.1—2010《金属材料 拉伸试验 第1部分:室温试验方法》标准，在美国MTS-809液压伺服电子万能拉伸试验机上进行室温拉伸性能测试，主要获得抗拉强度、屈服强度和延伸率的值，以3根试样的拉伸性能平均值作为测试结果，拉伸速率为1.5mm/min。
2 试验结果及讨论
2.1 淬火温度对力学性能的影响
图1为不同回火温度下30MnSi钢筋的抗拉强度随淬火温度的变化曲线。在不同回火温度下，抗拉强度随着淬火温度的升高先增加后降低，在淬火温度为910℃时取得极大值。在950℃~990℃时抗拉强度稍有下降，但是下降幅度不大，之后至1 030℃时，强度下降较为明显。这主要是因为在淬火温度为870℃时钢筋还未完全奥氏体化，有类似于铁素体的软相组织；随着淬火温度的升高，奥氏体化程度升高，软相组织含量减少，强度增加；如果继续提高淬火温度，将会造成钢筋的晶粒粗化现象。因此，从抗拉强度的测试结果来看，淬火温度保持在910℃~950℃时效果较好。
图1 不同回火温度下钢筋的抗拉强度随淬火温度的变化曲线
收稿日期：2018-11-21
作者简介：〖HTSS〗许晓明（1981—），男，讲师，硕士，主要研究方向为体育器械材料等，bb77xu@163.com. | 
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