20MnSi鋼筋合金設(shè)計(jì)的不足

20MnSi鋼筋的化學(xué)成分規(guī)范見表1。微合金化Ⅲ級(jí)鋼筋源自20MnSi鋼，但20MnSi鋼筋的合金設(shè)計(jì)的不足之處在哪兒呢?

表120MnSi鋼筋的化學(xué)成分規(guī)范

首先是碳，其碳含量較高，對(duì)加工性和焊接性有不利的影響，現(xiàn)代合金設(shè)計(jì)已摒棄增碳作為高強(qiáng)度的主要手段。

第二是硅，硅在鋼中不形成碳化物，而以固溶體的形式存在于奧氏體或鐵素體中，它的主要作用如下：

(1)固溶強(qiáng)化，由0.25%增至0.8%使抗拉強(qiáng)度的增量達(dá)到25MPa；(2)促進(jìn)鐵素體的粗化；(3)促進(jìn)柱狀晶發(fā)展；(4)冷作硬化傾向；(5)降低焊接性。

第三是錳，錳與碳的結(jié)合力略強(qiáng)于鐵，一部分形成(Fe，Mn)3C，存在于珠光體內(nèi)，更主要的是進(jìn)入固溶體，起固溶強(qiáng)化作用，每增加0.01%錳大致產(chǎn)生1MPa的強(qiáng)度增量。類似于硅的作用，在高溫下促進(jìn)晶粒的粗化，抑制鐵索體形成而促進(jìn)中溫轉(zhuǎn)變。

所以，20MnSi的成分并不合理，以其為基礎(chǔ)生產(chǎn)Ⅲ級(jí)鋼筋并不理想，應(yīng)當(dāng)改變觀念，將碳、硅、錳含量往下限調(diào)，加入微合金化元素，以晶粒細(xì)化和析出強(qiáng)化機(jī)制取代固溶的強(qiáng)化方式。