建筑鋼材的工藝性能

建筑鋼材三鋼材的強(qiáng)化、熱處理及焊接(一).鋼材的冷加工

1．鋼材的冷加工、時(shí)效

冷加工的主要目的：提高屈服強(qiáng)度，節(jié)約鋼材，但往往會(huì)導(dǎo)致塑性、韌性及彈性模量的降低。形式：冷拉、冷拔、冷軋。

三鋼材的強(qiáng)化、熱處理及焊接冷拉是降低碳鋼絲從孔略小于鋼絲直徑的拔絲模中強(qiáng)力拔出，使斷面減小，長(zhǎng)度伸長(zhǎng)的工藝過(guò)程。冷軋是使低碳鋼絲通過(guò)硬質(zhì)雜輥，在鋼絲表面軋制出呈一定規(guī)律分布的砸痕。冷拔、冷軋后的鋼絲，強(qiáng)度和硬度明顯提高，塑性和韌性則顯著下降。三鋼材的強(qiáng)化、熱處理及焊接冷加工強(qiáng)化的原理：鋼材在塑性變形中晶格的缺陷增多，而缺陷的晶格嚴(yán)重畸變，對(duì)晶格的進(jìn)一步滑移將起到阻礙作用，故鋼材的屈服點(diǎn)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Ｅ降低。三鋼材的強(qiáng)化、熱處理及焊接2．時(shí)效處理：將經(jīng)過(guò)冷拉的鋼筋于常溫下存放15～20ｄ，或加熱到100～200度并保持一段時(shí)間，這個(gè)過(guò)程稱為時(shí)效處理。前者稱為自然時(shí)效，后者稱為人工時(shí)效。3．冷加工在工程中的應(yīng)用（1）冷加工具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益（2）簡(jiǎn)化施工工藝，使盤條鋼筋的開(kāi)盤、矯直、冷拉三道工序合為一道，直條鋼筋則可使矯直、除銹、冷拉合為一道工序。

（3）冷加工和時(shí)效一般同時(shí)采用，通過(guò)試驗(yàn)確定冷拉控制參數(shù)和時(shí)效。鋼筋經(jīng)冷拉時(shí)效后應(yīng)力-應(yīng)變圖的變化

三鋼材的強(qiáng)化、熱處理及焊接冷拉以后再經(jīng)過(guò)時(shí)效處理的鋼筋，其屈服點(diǎn)進(jìn)一步提高，抗拉強(qiáng)度稍見(jiàn)增長(zhǎng)，塑性繼續(xù)有所降低。由于時(shí)效過(guò)程中應(yīng)力的消減，故彈性模量可基本恢復(fù)。三鋼材的強(qiáng)化、熱處理及焊接鋼材產(chǎn)生時(shí)效的主要原因：溶于α一Fe中的碳、氮原子，向晶格缺陷處移動(dòng)和集中的速度大為加快，這將使滑移面缺陷處碳、氮原子富集，使晶格畸變加劇，造成其滑移、變形更為困難，因而強(qiáng)度進(jìn)一步提高，塑性和韌性則進(jìn)一步降低，而彈性模量則基本恢復(fù)。三鋼材的強(qiáng)化、熱處理及焊接(二)．鋼筋的熱處理

按照一定的制度，將鋼材加熱到一定的溫度，在此溫度下保持一定的時(shí)間，再以一定的速度和方式進(jìn)行冷卻，以使鋼材內(nèi)部晶體組織和顯微結(jié)構(gòu)按要求進(jìn)行改變，或者消除鋼中的內(nèi)應(yīng)力，從而獲得人們所需求的機(jī)械力學(xué)性能，這一過(guò)程就稱為鋼材的熱處理。三鋼材的強(qiáng)化、熱處理及焊接圖鋼的熱處理工藝

圖鋼的熱處理工藝

熱處理的幾種基本方法：

(１)淬火。將鋼材加熱至723℃（相變溫度）以上某一溫度，并保持一定時(shí)間后，迅速置于水中或機(jī)油中冷卻，這個(gè)過(guò)程稱鋼材的淬火處理。鋼材經(jīng)淬火后，強(qiáng)度和硬度提高，脆性增大，塑性和韌性明顯降低。三鋼材的強(qiáng)化、熱處理及焊接

(２)

回火。將淬火后的鋼材重新加熱到723℃以下某一溫度范圍，保溫一定時(shí)間后再緩慢地或較快地冷卻至室溫，這一過(guò)程稱為回火處理?；鼗鹂上摬拇慊饡r(shí)產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，使其硬度降低，恢復(fù)塑性和韌性?；鼗饻囟扔?，鋼材硬度下降愈多，塑性和韌性等性能均得以改善。若鋼材淬火后隨即進(jìn)行高溫回火處理，則稱調(diào)質(zhì)處理，其目的是使鋼材的強(qiáng)度、塑性、韌性等性能均得以改善。三鋼材的強(qiáng)化、熱處理及焊接（３）退火。退火是指將鋼材加熱至723℃以上某一溫度，保持相當(dāng)時(shí)間后，在退火爐中緩慢冷卻。退火能消除鋼材中的內(nèi)應(yīng)力，細(xì)化晶粒，均勻組織，使鋼材硬度降低，塑性和韌性提高。（４）正火。是將鋼材加熱到723℃以上某一溫度，并保持相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間，然后在空氣中緩慢冷卻，則可得到均勻細(xì)小的顯微組織。鋼材正火后強(qiáng)度和硬度提高，塑性較退火為小。三鋼材的強(qiáng)化、熱處理及焊接(三).鋼材的焊接焊接是鋼結(jié)構(gòu)的主要連結(jié)