20MnSi钢筋合金设计的不足

20MnSi钢筋的化学成分规范见表1。微合金化Ⅲ级钢筋源自20MnSi钢，但20MnSi钢筋的合金设计的不足之处在哪儿呢?

表1   20MnSi钢筋的化学成分规范

首先是碳，其碳含量较高，对加工性和焊接性有不利的影响，现代合金设计已摒弃增碳作为高强度的主要手段。

第二是硅，硅在钢中不形成碳化物，而以固溶体的形式存在于奥氏体或铁素体中，它的主要作用如下：

(1)固溶强化，由0.25%增至0.8%使抗拉强度的增量达到25MPa；(2)促进铁素体的粗化；(3)促进柱状晶发展；(4)冷作硬化倾向；(5)降低焊接性。

第三是锰，锰与碳的结合力略强于铁，一部分形成(Fe，Mn)3C，存在于珠光体内，更主要的是进入固溶体，起固溶强化作用，每增加0.01%锰大致产生1MPa的强度增量。类似于硅的作用，在高温下促进晶粒的粗化，抑制铁索体形成而促进中温转变。

所以，20MnSi的成分并不合理，以其为基础生产Ⅲ级钢筋并不理想，应当改变观念，将碳、硅、锰含量往下限调，加入微合金化元素，以晶粒细化和析出强化机制取代固溶的强化方式。