對(duì)某鋼鐵廠生產(chǎn)的HRB400E鋼筋混凝土用熱軋帶肋鋼筋進(jìn)行顯微組織觀察，發(fā)現(xiàn)該鋼筋橫截面邊緣出現(xiàn)未完全封閉的異常組織，同時(shí)橫截面中心區(qū)域出現(xiàn)腐蝕顏色明顯不均勻的“條帶狀”組織。探討了按照GB/T 1499.2—2018標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行金相組織的檢驗(yàn)過(guò)程存在的問(wèn)題，指出在平時(shí)檢驗(yàn)工作中應(yīng)注意由制樣操作不當(dāng)造成的宏觀假象組織，提高檢驗(yàn)的效率和準(zhǔn)確度；同時(shí)要密切關(guān)注試樣上出現(xiàn)的其他異常組織，及時(shí)調(diào)整工藝減少生產(chǎn)損失。

熱軋帶肋鋼筋中的回火馬氏體組織能提高強(qiáng)度，但同時(shí)極大地降低了鋼筋塑性及可焊接性[1-3]。本文對(duì)HRB400E熱軋帶肋鋼筋的宏觀組織、截面維氏硬度、顯微組織進(jìn)行觀察，探討了按照GB/T1499.2—2018標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行金相組織的檢驗(yàn)過(guò)程存在的問(wèn)題，并給出建議。

實(shí)驗(yàn)材料與方法

截取經(jīng)磨床加工后上、下兩面平行的φ22 mmHRB400E熱軋帶肋鋼筋依次經(jīng)過(guò)鑲嵌、砂紙磨樣、粗拋光、細(xì)拋光進(jìn)行制樣。在體積分?jǐn)?shù)為4%的硝酸酒精溶液中浸蝕，觀察宏觀、微觀組織，并對(duì)試樣截面維氏硬度進(jìn)行檢驗(yàn)(載荷為5 kg，保持時(shí)間為10 s)。

截取另一段試樣，采用直讀光譜儀對(duì)化學(xué)成分進(jìn)行檢測(cè)。鋼筋化學(xué)成分如表1所示，符合GB/T 1499.2—2018標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)HRB400E牌號(hào)鋼筋的化學(xué)成分要求。

結(jié)果與討論

金相組織

圖1為浸蝕后的HRB400E熱軋帶肋鋼筋橫截面金相試樣。從圖中可以看出，試樣的外圓表面存在著明顯的未封閉的組織。此外，橫截面還呈現(xiàn)出腐蝕襯度明顯不同的“條帶樣”組織。

微觀組織

對(duì)試樣心部的微觀組織進(jìn)行觀察(圖2)，可以看出試樣心部為鐵素體和珠光體均勻分布的兩相組織，晶粒較細(xì)小，為熱軋帶肋鋼筋的正常組織，部分呈樹(shù)枝狀分布，這可能是由于冷卻速度較快導(dǎo)致。

圖3為鋼筋基圓外圍未封閉異常區(qū)微觀形貌。從圖中可以看出試樣外圍呈現(xiàn)出明顯不同的侵蝕襯度差異(圖3(a))，進(jìn)一步放大組織發(fā)現(xiàn)試樣組織為晶粒細(xì)小的鐵素體和珠光體，鐵素體含量較多，晶粒較心部組織更為細(xì)小(圖3(b))。

圖4顯示了試樣宏觀下表面呈“條帶狀”部位的微觀組織。圖4(a)僅能分辨出白色的鐵素體組織；圖4(b)可觀察到金相組織為細(xì)小的鐵素體和回火馬氏體，還分布有少量的貝氏體組織。這可能是穿水淬火處理時(shí)局部回火控制不好導(dǎo)致出現(xiàn)了與正常部位組織差異很大的條帶狀異常過(guò)熱組織。這種組織的出現(xiàn)會(huì)導(dǎo)致力學(xué)性能不均勻、焊接性能較差等問(wèn)題，不符合GB/T 1499.2—2018標(biāo)準(zhǔn)要求。

維氏硬度

按照GB/T 1499.2—2018標(biāo)準(zhǔn)要求，在試樣橫截面中心線部位、橫截面基圓外圍不同于內(nèi)部區(qū)域襯度的不封閉環(huán)、試樣表面條帶狀過(guò)熱組織部位分別進(jìn)行維氏硬度實(shí)驗(yàn)，每個(gè)部位各檢測(cè)3個(gè)點(diǎn)并取平均值，結(jié)果如表2所示。

從表2可以看出，試樣心部和試樣外圓未封閉環(huán)的維氏硬度值較為接近，兩者硬度差值為5，符合GB/T 1499.2—2018標(biāo)準(zhǔn)中差值不高于40的要求。“條帶狀”過(guò)熱部位的硬度平均值為HV348，這可能是由于“條帶狀”部位為穿水淬火處理后的過(guò)熱組織，此部位的組織為細(xì)小的鐵素體和回火馬氏體，還分布有少量的貝氏體組織，硬度較高，焊接性能較差，不符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求。

結(jié)束語(yǔ)

按照GB/T 1499.2—2018標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行熱軋帶肋鋼筋的金相組織實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)關(guān)注由于制樣方式不當(dāng)?shù)仍蛟斐傻幕鶊A上出現(xiàn)異常組織的情況，在可能的情況下盡量采用鑲嵌制樣，同時(shí)須輔以維氏硬度、微觀組織觀察等檢測(cè)手段進(jìn)行檢驗(yàn)以確認(rèn)是否為回火馬氏體組織。同時(shí)對(duì)試樣上出現(xiàn)的其他不同于鐵素體+珠光體的金相組織應(yīng)進(jìn)行關(guān)注，及時(shí)調(diào)整生產(chǎn)工藝減少生產(chǎn)損失。

文章來(lái)源——金屬世界