20MnSi鋼筋合金設計的不足

20MnSi鋼筋的化學成分規范見表1。微合金化Ⅲ級鋼筋源自20MnSi鋼，但20MnSi鋼筋的合金設計的不足之處在哪兒呢?

表120MnSi鋼筋的化學成分規范

首先是碳，其碳含量較高，對加工性和焊接性有不利的影響，現代合金設計已摒棄增碳作為高強度的主要手段。

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)固溶強化，由0.25%增至0.8%使抗拉強度的增量達到25MPa；(2)促進鐵素體的粗化；(3)促進柱狀晶發展；(4)冷作硬化傾向；(5)降低焊接性。

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

所以，20MnSi的成分并不合理，以其為基礎生產Ⅲ級鋼筋并不理想，應當改變觀念，將碳、硅、錳含量往下限調，加入微合金化元素，以晶粒細化和析出強化機制取代固溶的強化方式。