混凝土鋼筋顯微結(jié)構(gòu)分析金相顯微鏡
混凝土鋼筋中,鈮合金元素用來取代一部分的釩合金元素,預(yù)期保有晶粒細化與固溶強化的效果。
但是,將釩與鈮以3:1的比例下添加至鋼筋中會在拉伸試驗中發(fā)現(xiàn)降伏點消失的情況,
因此,將含鈮以及不含鈮鋼筋作一系列的顯微結(jié)構(gòu)分析,以探討降伏點消失的原因。
將含鈮鋼筋以及不含鈮鋼筋兩種鋼材分析金相顯微組織,發(fā)現(xiàn)在鋼筋表面、1/2半徑處、
中心處的顯微結(jié)構(gòu)并無明顯變化。此外,在含鈮鋼筋中可以發(fā)現(xiàn)隨著鋼筋尺寸越大(成形應(yīng)變量越小),
則波來鐵越增加以及高溫肥粒鐵越減少。值得注意的是:含鈮鋼筋會產(chǎn)生多的費德曼肥粒鐵,
若與不含鈮鋼筋組織作比較。再者,將含鈮鋼筋中的費德曼肥粒鐵以SEM顯微鏡的分析方式,
可觀察到更細部的費德曼肥粒鐵外貌。再將費德曼肥粒鐵以及高溫肥粒鐵以TEM的分析,
可以得到兩者內(nèi)部差排結(jié)構(gòu)的不同,并且可以明顯發(fā)現(xiàn)在費德曼肥粒鐵與高溫肥粒鐵的接觸界面處有偏高的差排密度。
由一系列拉伸試驗所獲得的應(yīng)力應(yīng)變圖,對照所對應(yīng)的顯微組織,
明白地顯示含鈮的鋼筋大約含有體積百分比5% 費德曼肥粒鐵(其差排密度約2.46±0.91)×1014 m-2 ,
此乃造成降伏點消失的主要原因。
將含鈮鋼筋施以低溫回火的熱處理(300℃,10hrs),發(fā)現(xiàn)原先的連續(xù)平滑的應(yīng)力應(yīng)變曲線會因為
回火處理的關(guān)系而轉(zhuǎn)變成不連續(xù)且有降伏點的應(yīng)力應(yīng)變曲線。
再以TEM顯微鏡分析費德曼肥粒鐵的差排密度,發(fā)現(xiàn)降為
(8.97±2.91)×1013 m-2 。此結(jié)果更肯定費德曼肥粒鐵之差排密度對降伏點現(xiàn)象之影響。
|