生產性能優(yōu)良并且成本低廉的鋼材，一直是冶金企業(yè)追求的目標和重要技術進步的推動力，也是企業(yè)長期面臨的課題。在鋼材生產和消費總量中，建筑用螺紋鋼占有很大比例，隨著建筑業(yè)的迅速發(fā)展，對熱軋鋼筋性能的要求越來越高。高強精軋螺紋鋼筋(785～1080MPa)是在整根鋼筋上軋有外螺紋的大直徑、高強度、高精度的直條鋼筋，主要應用于大型橋梁拉桿、高速公路邊坡錨固、城際鐵路鐵軌鋪設等基礎設施建設。它具有連接、錨固簡便，張拉錨固可靠，粘著力較強、施工方便等特點。在國內，超高強度鋼筋多采用調質處理或二火成材，生產成本高、能耗大。首鋼首次一火成材采用130連鑄小方坯在表層超快冷工藝(SUFC)下研制生產出Φ32mm規(guī)格PSB830高強精軋螺紋鋼筋，無論在合金成本還是生產工藝上，均具有極大的優(yōu)勢。本文主要研究在熱軋工藝下高強精軋螺紋鋼筋碳氮化物析出形態(tài)、強化方式以及組織特征，為工業(yè)化大生產的推廣起到理論指導意義。 表層超快冷(Surface Ultra Fast Cooling)工藝技術。SUFC表層超快冷工藝為：熱軋鋼坯在完成奧氏體化后并實施較低溫度的控軋，軋后采用兩級強制冷卻，并強化軋后二冷，以實現軋后超快冷(冷速＞200℃/s)，使得軋材大斷面的表面組織晶粒細小并獲得一定厚度的強化相淬透層，而芯部仍然為軟相“珠光體＋鐵素體”。鋼筋穿水冷卻后進行空冷，由于芯部溫度高，內部熱量向外擴散，表層馬氏體發(fā)生自回火反應形成回火索氏體，獲得軟相與硬相的良好匹配，以期使鋼筋具有高的強度和韌性。 SUFC表層超快冷工藝創(chuàng)造性地解決了PSB830精軋螺紋鋼筋肋部和肋底基圓的冷卻不均勻的問題，使其在具有高強度同時，也具有較高的韌性，較之調質熱處理降低了成本和能耗。高強精軋螺紋鋼中析出相有方形、球形和片狀，但析出結構基本相同，均為(TixV1-x)(CN)。鋼筋芯部析出物較多，細小、彌散，呈片狀或細片狀，尺寸50nm左右；邊部析出物相對較少，呈方形或球形，尺寸100nm左右。表層超快冷工藝下高強精軋螺紋鋼筋具有典型組織特征：邊部回火索氏體，芯部鐵素體+珠光體；在組織強化的基礎上通過彌散析出、相間析出和鐵素體基體中位錯線上析出等析出強化方式，彌補了芯部軟相和邊部過冷強化相之間的強度差異，保證了軋材的性能穩(wěn)定。