超音频感应加热设备在对PC钢材进行淬火时其温度及淬火冷却条件应如何确定

预应力混凝土用钢筋简称为PC钢材。PC钢材经淬火与回火热处理后，具有较高的强度、韧性和良好的抗应力松弛性能。PC钢材的热处理常采用超音频感应加热设备进行，其工序主要有淬火加热、淬火冷却、回火加热和回火冷却。今天，我们就重点讲述一下淬火加热的温度如何确定和淬火冷却的条件。

一、淬火加热温度的确定

PC钢材在用超音频感应加热设备进行淬火时，其淬火温度的选择应根据一下因素，通过综合考虑后来确定。

（1）参照钢的临界点来选择淬火温度 亚共析低合金钢的淬火加热温度为临界点以上30-50℃，感应加热时由于随加热速度的增加，临界点上移，其淬火加热温度将上移20-50℃。PC钢材感应加热淬火处理时，不仅只要求通过淬火实现奥氏体化，更重要的目的是希望获得细小的晶粒和淬火马氏体组织，以便回火后得到具有高的屈服强度、高屈强比和一定塑性的回火屈氏体组织，有利于提高钢材抗应力松弛性能。为了达到以上目的，应当尽量降低PC 钢材的淬火温度。为此，PC钢材感应加热淬火温度应在临界点以上60-100℃。

（2）根据产品力学性能选择淬火温度 PC钢材产品对力学性能的要求有其自己的特点。它要求钢材具有高的屈服强度（≥1275MPa）、 高的屈强比（≥0-05）和一定的塑性（≥5%）、良好的抗应力松弛性能，这些力学性能指标保证了PC钢材的使用寿命长期稳定。

①随淬火温度的提高，钢的强度下降塑性升高。因此，提高淬火温度会降低屈服强度和屈强比，对提高抗应力松弛性能产生不良影响。

②适当降低淬火温度（860-900℃），可以保持较高的屈服强度和高的屈强比。低的淬火温度将有利于改善钢材的表面质量、节省能源，还能保持良好的抗应力松弛性能。

综上所述，PC钢材为了得到细小奥氏体晶粒和全部为淬火马氏体组织，其合适的感应加热淬火温度范围应在临界点以上约80℃。对于硅锰系PC钢而言，淬火温度为900-950℃。相当于传统加热时880-920℃淬火温度。

二、淬火冷却条件

PC钢材在用超音频感应加热设备进行连续感应加热调质处理，淬火冷却应当满足下列条件。

（1）淬火冷却水温度的控制 循环淬火冷却水温度应保持在30-40℃较佳。水温高于45℃冷却能力急速下降，淬火后残余奥氏体增多，马氏体数量减少，回火屈氏体强化效果减弱，降低了钢的 抗应力松弛性能。淬火冷却水温过低，冷却能力过强，使低温区马氏体转变速度过快，容易产生变形和裂纹。为此，必须严格控制淬火冷却水温度。

（2）淬火冷却方式 在线淬火冷却应当选用喷淋式冷却。这种冷却方式的优点是冷却能大小可调节、冷却均匀、内应力均衡、变形量减少。缺点是低温区马氏体转变速度过快，容易产生裂纹。

 （3）淬火介质的选择 PC钢材常用淬火介质为压力水，循环使用。淬火冷却水压力为0.10-0.30MPa，水量随处理钢材直径增加而增大。通常钢材淬火冷却至100℃以下，经压缩空气吹除表面水分后进入回火加热感应器，结束淬火处理。

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