钢筋的冷加工具体概念是什么

钢筋的冷加工具体概念是什么?

钢筋的冷加工包括冷拉和冷拔。在常温下,对钢筋进行冷拉或冷拔,可提高钢筋的屈服点,从而提高钢筋的强度,达到节省钢材的目的,钢筋经过冷加工后,强度提高,塑性降低,在工程上可节省钢材。

钢筋冷拔就是把HPB235级光面钢筋在常温下强力拉拔,使其通过特制的钨合金拔丝模孔,使钢筋变细,产生较大塑性变形,提高强度,钢筋冷拔工艺比较复杂,钢筋冷拔并非一次拔成,而要反复多次,所以只有在加工厂才对钢筋进行冷拔。

(一)钢筋的冷拉

钢筋的冷拉就是在常温下拉伸钢筋,使钢筋的应力超过屈服点,钢筋产生塑性变形,强度提高。

1、冷拉目的

对于普通钢筋混凝土结构的钢筋,冷拉仅是调直、除锈的手段(拉伸过程中钢筋表面锈皮会脱落),与钢筋的力学性能没什么关系,当采用冷拉方法调直钢筋时,冷拉率HPB235级钢筋不宜大于4%,HRB335、HRB400级钢筋不宜大于1%。冷拉的另一个目的是提高强度,但在冷拉过程中,也同时完成了调直、除锈工作,此时钢筋的冷拉率4~10%,强度可提高30%左右,主要用于预应力筋。

2、冷拉原理

图462中曲线OABCDEF为热轧钢筋拉伸曲线,纵坐标表示应力,横坐标表示应变,D点为屈服点。拉伸钢筋使其应力超过屈服点D达到某一点G后卸荷。由于钢筋产生塑性变形,卸荷过程中应力应变曲线并不是沿原来的路线GDCBAO变化,而是沿着GO1变化,应力降至零时,应变为OO1,为残余变形。此时如立即重新拉伸钢筋,应力应变曲线以O1为原点沿O1GEF变化,并在G点附近出现新的屈服点。这个屈服点明显地高于冷拉前的屈服点D。G为新屈服点,D为老屈服点。新屈服点G的强度比老屈服点D的强度高25~30%。

钢筋经冷拉,强度提高,塑性降低的现象,称为变形硬化。这是由于钢筋应力超过屈服点以后,钢筋内部晶格沿结晶面滑移,晶格扭曲变形,使钢筋内部组织发生变化。由于这种塑性变形使钢筋的机械性能改变,强度提高,塑性降低,钢筋的弹性模量也降低。

刚刚冷拉后的钢筋,由于内部晶格扭曲变形,有内应力存在,促使钢筋内部晶体组织自行调正,经过调整,钢筋获得一个稳定的屈服点,强度进一步提高,塑性再次降低。钢筋晶体组织调整过程称为时效。冷拉时效后,钢筋内应力消除,钢筋获得新的稳定的屈服点,强度进一步提高,塑性再次降低。冷拉时效后,钢筋应力应变曲线变为O1GHKM。H为时效后的屈服点,比G点又提高了。

钢筋时效过程(内应力消除的过程)进行的快慢,与温度有关。HPB235、HRB335级钢筋的时效过程,在常温下,要经过15~28天才能完成,这个时效过程称为自然时效。为加速时效过程,可对钢筋加温,称为人工时效。HPB235、HRB335级钢筋在1000C蒸汽或热水中,2小时即可完成时效过程。HRB400、RRB400级钢筋在自然条件下难以完成时效过程,必须进行人工时效,一般采用通电把钢筋加热至150~3000C,经20分钟即可完成时效过程。

钢筋冷加工