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本文首先通过有限元模拟分析软件,验证在轴向拉应力的作用下,锚杆的应力集中位置和实际使用中的断裂位置基本一致。根据目前主要的锚杆支护理论,对锚杆的强度和塑性提出更高的要求,在保障锚杆有高强度的同时还须具有高的延伸率。本试验采用拉伸试验、硬度试验和冲击试验等力学性能、金相组织观察、X射线衍射仪和扫描电镜(SEM)对化学成分为0.25C-1.35Si-1.71Mn的低碳Si-Mn型的锚杆用TRIP钢,在不同的两相区加热温度,不同的等温温度和不同的等温时间的热处理工艺条件下的力学性能进行了测试,观察了微观组织,分析了拉伸和冲击断口形貌。试验结果表明:试验用钢通过在800℃加热保温30min,380℃的盐浴炉中等温20min后油冷,得到最好的综合性能σb×δ10为25377.6MPa×%,其中抗拉强度σb为816MPa,延伸率δ10为31.1%;其平均冲击韧性和平均硬度分别为51J/cm2和242HB。热处理后的组织为铁素体+贝氏体+残余奥氏体的三相组织,残余奥氏体的体积分数随着加热温度增加而呈上升趋势,随着等温温度增加而先增加后下降,随着等温时间的延长先增加而后又有所降低。当在380℃等温20min,贝氏体的孕育期是最短,贝氏体转变量少,残余奥氏体体积分数在此时达到最大值为14.07%。当基体中的有一定量的残余奥氏体,应力应变会诱发TRIP效应,随着残余奥氏体的体积分数增加,材料的综合力学性能越好。通过拉伸断口的宏观和微观分析,本试验用钢的断裂方式为韧性断裂。断裂的微观机理为微孔聚集型的断裂方式,断裂过程受到残余奥氏体的体积分数,奥氏体中的含碳量等因素的影响。通过市场调研,对本试验用钢生产的锚杆做了简要的生产成本评估,并和目前主要使用的锚杆用钢的力学性能对比,其具有较低的生产成本和较高的力学性能。本试验的低碳硅锰锚杆用TRIP钢,不但具有较高的力学性能,且生产成本低,生产工艺简单。为高强度、高塑性锚杆的开发应用有着重要的指导意义。