熱軋是鋼材在較高的溫度下[再結(jié)晶溫度(500-700度)以上]軋制成相對細小或者薄一點的鋼材;冷軋是在常溫條件下[再結(jié)晶溫度以下]軋制鋼材。鋼板通常都是熱軋變薄后還要進行冷軋。
冷拉是在常溫下對細小的鋼材施加拉力,并讓鋼材產(chǎn)生塑性變形而提高其屈服強度的加工工藝。通常是對鋼筋進行冷拉加工。
下面介紹鋼筋冷拉加工:
1.冷拉原理
將鋼材于常溫下進行冷拉使產(chǎn)生塑性變形,從而提高屈服強度,這個過程稱為冷拉強化。產(chǎn)生冷拉強化的原因是:鋼材在塑性變形中晶格的缺陷增多,而缺陷的晶格嚴重畸變對晶格進一步滑移將起到阻礙作用,故鋼材的屈服點提高,塑性和韌性降低。由于塑性變形中產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力,故鋼材的彈性模量降低。將經(jīng)過冷拉的鋼筋于常溫下存放15~20d或加熱到100~200℃并保持一定時間,這個過程稱為時效處理,前者稱為自然時效,后者稱為人工時效。冷拉以后再經(jīng)時效處理的鋼筋,其屈服點進一步提高,抗拉極限強度也有所增長,塑性繼續(xù)降低。由于時效過程中內(nèi)應(yīng)力的消減,故彈性模量可基本恢復(fù)。工地或預(yù)制構(gòu)件廠常利用這一原理,對鋼筋或低碳鋼盤條按一定制度進行冷拉或冷拔加工,以提高屈服強度節(jié)約鋼材。

2.鋼筋冷拉參數(shù)及控制方法 鋼筋的冷拉應(yīng)力和冷拉率是影響鋼筋冷拉質(zhì)量的兩個主要參數(shù)。鋼筋的冷拉率就是鋼筋冷拉時包括其彈性和塑性變形的總伸長值與鋼筋原長之比值(%)。在一定限度范圍內(nèi),冷拉應(yīng)力或冷拉率愈大,則屈服強度提高愈多,而塑性也愈降低。但鋼筋冷拉后仍有一定的塑性,其屈服強度與抗拉強度之比值(屈強比)不宜太大,以使鋼筋有一定的強度儲備。 鋼筋冷拉可采用控制應(yīng)力或控制冷拉率的方法。用作預(yù)應(yīng)力筋的鋼筋,冷拉時宜采用控制應(yīng)力的方法。不能分清爐批號的熱扎鋼筋的冷拉不應(yīng)采用控制冷拉率的方法。 (1)控制應(yīng)力的方法:采用控制應(yīng)力的方法冷拉鋼筋時,其冷拉控制應(yīng)力及最大冷拉率應(yīng)符合規(guī)定。 (參考表) 表:冷拉控制應(yīng)力及最大冷拉率 項次 鋼筋 鋼筋直徑 冷拉控制應(yīng)力 最大冷拉率 級別 (㎜) (MPa) (%) 1 Ⅰ級 ≤12 280 10.0 2 Ⅱ級 ≤25 450 5.5 28~40 430 5.5 3 Ⅲ級 8~40 500 5.0 4 Ⅳ級 10~28 700 4.0 (2)控制冷拉率的方法:采用控制冷拉率的方法冷拉鋼筋時,其冷拉率應(yīng)由試驗確定。即在同爐批的鋼筋中切取試樣(不少于4個),按(參考表)冷拉應(yīng)力拉伸鋼筋,測定各試樣的冷拉率, 表:測定冷拉率時鋼筋的冷拉應(yīng)力 項次 鋼筋級別 冷拉應(yīng)力(MPa) 1 Ⅰ級d≤12㎜ 310 2 Ⅱ級 d≤25㎜ 480 d=28~40㎜ 460 3 Ⅲ級d=8~40㎜ 530 4 Ⅳ級d=10~28㎜ 730 取其平均值作為該批鋼筋實際采用的冷拉率。若試樣的平均冷拉率小于1%時,則仍按1%采用。冷拉率確定后,便可根據(jù)鋼筋的長度求出鋼筋的冷拉長度。 冷拉時,為使鋼筋變形充分發(fā)展,冷拉速度不宜過快,一般以0.5~1m/min為宜,當(dāng)拉到規(guī)定的控制應(yīng)力(或冷拉長度)后,須稍停(約1~2min),待鋼筋變形充分發(fā)展后,再放松鋼筋,冷拉結(jié)束。鋼筋在負溫下進行冷拉時,其溫度不宜低于-20℃,如采用控制應(yīng)力方法時,冷拉控制應(yīng)力應(yīng)較常溫提高30MPa;采用控制冷拉率方法時,冷拉率與常溫相同。 3.
冷拉鋼筋質(zhì)量 冷拉后,鋼筋表面不得有裂紋,或局部頸縮現(xiàn)象,并應(yīng)按施工規(guī)范要求進行拉力試驗和冷彎試驗。其質(zhì)量應(yīng)符合表的各項指標。冷彎試驗后,鋼筋不得有裂紋、起層等現(xiàn)象。