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PC钢棒(SteelBarforPrestressedConcrete)又称预应力混凝土用钢棒，因其强度高，松弛率低、握裹力强，焊接性能和镦锻性能良好，广泛用于高强度预应力混凝土离心管桩、高层建筑地基和高架桥墩混凝土管桩、电杆、铁路轨枕等预应力构件中。本课题针对唐山钢铁公司生产的PC钢棒用钢力学性能不稳，屈强比高，抗颈缩能力差，在运输、存放及成品PC钢棒的使用过程中发生延迟断裂问题进行展开研究的。本文从生产PC钢棒的关键技术热处理着手，详细研究和探讨了不同热处理制度对30MnSiPC高强钢棒力学性能和抗延迟断裂性能影响的基本规律，旨在找到最佳的热处理生产工艺制度提高PC高强钢棒力学性能和抗延迟断裂性能。
本文采用中型电阻炉对30MnSi钢进行热处理工艺模拟。热处理后的试样进行力学性能测试，并利用光学显微镜、扫描电镜和透射电镜进行了微观组织分析、断口分析以及碳化物析出分析。同时自行设计制造了恒载荷延迟断裂加速实验(FIP)设备，对满足力学性能标准要求的PC钢棒按照FIP标准试验方案进行了延迟断裂加速试验，测定钢棒发生断裂所需的时间。得出如下结论：
1.淬火温度对30MnSi钢强度和塑性影响不大，而对屈强比和韧性有明显的影响。淬火温度在910℃～990℃之间具有较高的强度且基本保持不变，淬火温度过低或过高均使强度降低。淬火温度低于990℃时，随着淬火温度的升高位错型马氏体比例升高导致屈强比减小，淬火温度高于990℃时，晶粒粗大晶界偏析导致屈强比升高，990℃淬火时屈强比达到最小值。在较高温度下奥氏体化时回火后钢棒韧性会由于晶粒粗大和高温回火脆性的影响而恶化。由此得出淬火温度在910℃～990℃具有较好的强度和韧性。
2.在相同的淬火温度下，回火温度对30MnSi钢的强度和塑性有很大的影响，对钢屈强比基本无影响。随着回火温度的升高30MnSi钢强度明显下降，而塑性呈明显上升趋势。对于30MnSi钢回火温度确定在390℃～430℃能够满足PC钢棒的力学性能标准要求。
3.在较低的回火温度下，30MnSi钢延迟断裂时间随着淬火温度升高先增加后降低。回火温度为390℃时30MnSi钢在950℃淬火时有较好的抗延迟断裂性能。950℃以下淬火时温度越低淬火后获得的孪晶马氏体比例越高，钢棒中易形成显微裂纹，抗延迟断裂性能也越低；当淬火温度超过950℃时，随着淬火温度升高由于晶粒的粗化，钢棒中容易形成显微裂纹，抗延迟断裂性能降低。
4.在保证强度达到标准要求的前提下，提高回火温度可以提高30MnSi钢抗延迟断裂能力。并且提高回火温度可使获得较佳抗延迟断裂性能的淬火温度范围增大。430℃回火时淬火温度在910℃～990℃均能达到较好值。因此回火温度在390℃～430℃之间30MnSi钢取得较好的抗延迟断裂性能。
5.在相同的热处理制度下30MnSiV和30MnSi均具有良好的塑性，并且由于VC具有能使晶粒细化和使碳化物弥散分布的作用，从而导致30MnSiV具有更高的强度和抗延迟断裂能力。另外V能够提高钢的回火抗力，使得钢在更高的回火温度下达到强度要求和具有更好的抗延迟断裂性能。