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冷加工鋼筋包括冷拉和冷拔。在常溫下,對鋼筋進行冷拉或冷拔,可提高鋼筋的屈服點,從而提高鋼筋的強度,達到節省鋼材的目的,鋼筋經過冷加工后,強度提高,塑性降低,在工程上可節省鋼材。 鋼筋冷拔就是把 HPB235級光面鋼筋在常溫下強力拉拔,使其通過特製的鎢合金拔絲模孔,使鋼筋變細,產生較大塑性變形,提高強度,鋼筋冷拔工藝比較複雜,鋼筋冷拔並非一次拔成,而要反覆多次,所以只有在加工廠才對鋼筋進行冷拔。

1目的

對於普通鋼筋混凝土結構的鋼筋,冷拉僅是調直、除銹的手段(拉伸過程中鋼筋表面銹皮會脫落),與鋼筋的力學性能沒什麼關係,當採用冷拉方法調直鋼筋時,冷拉率 HPB235級鋼筋不宜大於4%,HRB335、HRB400級鋼筋不宜大於1%。冷拉的另一個目的是提高強度,但在冷拉過程中,也同時完成了調直、除銹工作,此時鋼筋的冷拉率4~10%,強度可提高30%左右,主要用於預應力筋。

2原理

鋼筋拉伸曲線圖

  鋼筋拉伸曲線圖

圖 4—62中曲線OABCDEF為熱軋鋼筋拉伸曲線,縱坐標表示應力,橫坐標表示應變,D點為屈服點。拉伸鋼筋使其應力超過屈服點D達到某一點G后卸荷。由於鋼筋產生塑性變形,卸荷過程中應力應變曲線並不是沿原來的路線GDCBAO變化,而是沿著GO1變化,應力降至零時,應變為OO1,為殘餘變形。此時如立即重新拉伸鋼筋,應力應變曲線以O1為原點沿O1GEF變化,並在G點附近出現新的屈服點。這個屈服點明顯地高於冷拉前的屈服點D。G為新屈服點,D為老屈服點。新屈服點G的強度比老屈服點D的強度高25~30%。
鋼筋經冷拉,強度提高,塑性降低的現象,稱為變形硬化。這是由於鋼筋應力超過屈服點以後,鋼筋內部晶格沿結晶面滑移,晶格扭曲變形,使鋼筋內部組織發生變化。由於這種塑性變形使鋼筋的機械性能改變,強度提高,塑性降低,鋼筋的彈性模量也降低。
剛剛冷拉后的鋼筋,由於內部晶格扭曲變形,有內應力存在,促使鋼筋內部晶體組織自行調正,經過調整,鋼筋獲得一個穩定的屈服點,強度進一步提高,塑性再次降低。鋼筋晶體組織調整過程稱為「時效」。冷拉時效后,鋼筋內應力消除,鋼筋獲得新 的穩定的屈服點,強度進一步提高,塑性再次降低。冷拉時效后,鋼筋應力應變曲線變為 O1GHKM。H為時效后的屈服點,比G點又提高了。
鋼筋時效過程(內應力消除的過程)進行的快慢,與溫度有關。HPB235、HRB335級鋼筋的時效過程,在 常溫下,要經過15~28天才能完成,這個時效過程稱為自然時效。為加速時效過程,可對鋼筋加 溫,稱為人工時效。HPB235、HRB335級鋼筋在100 0 C蒸汽或熱水中,2小時即可完成時效過程。HRB400、RRB400級鋼筋 在自然條件下難以完成時效過程,必須進行人工時效,一般採用通電把鋼筋加熱至150~300 0 C, 經20分鐘即可完成時效過程。

3特點

鋼筋的冷拉就是在常溫下拉伸鋼筋,使鋼筋的應力超過屈服點,鋼筋產生塑性變形,強度提高。
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