冷轧螺纹钢筋的力学性能研究.pdf

生箜 塑 一． 煤 矿 机 械 ．4 9 ． l_ r_ __ 文章编号 1 0 0 3 - o 7 9 4 2 o o 4 o 2 ． 0 0 4 9 ． 0 2 冷轧螺纹钢筋昀力学n 生鹾鄙 究 邢 邦 圣 徐 州师范大学 工学院 ，江苏 徐州 2 2 1 0 1 1 摘 要 介 绍 了冷轧螺 纹钢 筋的轧制原 理 ， 从 屈服 强度 、 抗 拉 强度 、 延伸 率 、 冷 弯条件 等方 面说 明了冷轧螺纹钢筋力学性能标准 新技 术的生产工艺 ， 研究 了冷轧螺纹钢 筋的力学性能及其影响 因素 。 关键词 冷轧 ；螺纹 ；钢 筋 。 ． 中图号T G 6 2 文献标识码 A 1 前言 冷轧螺纹钢筋是一种新型高效建筑钢材 ， 它具 有强度较高、 塑性 良好、 与混凝 土的粘结力强、 提高 施工效率的优点 、 可节省钢材 2 0 ％， 因此在混凝土 公路 、 机场跑道、 遂道、 建筑钢筋砖结构件等方面广 泛使用 。 2轧制 原理 冷轧螺纹钢筋是通过冷轧减径和冷轧刻痕的冷 加工强化而成 ， 主要是利用 Y形轧机进行轧制如图 1 所示。当轧制压力同时从各侧 面施加到轧制件上 时， 在其芯部产生均布压力带， 保证了轧件横截面的 有效变形 ， 有利于提高轧件的力学性能 ， 这种轧制工 艺适用于轧件纵 向变形。 图 1轧 制 受 力情 况 Fi g ． 1 T h e me c h a n i c s s i tua ti o n o f t h e c o l d - r o l l 3 冷轧螺纹钢筋力学性能标准 冷轧螺纹钢筋的力学性能是使用企业选用材料 的重要依据 ， 也是考核其质量的主要指标。表 1为 国外冷轧螺纹钢筋力学性能标准 ， 表 2为国内冷轧 螺纹钢筋力学性能标准。 表 1 国外冷轧螺 纹钢筋力学性能标 准 Ta b． 1 Th e f o r e i g n me c h a n i c s c ha r a c t e r i s t i c s t a nd a r d of t he c o l d - r o l l t wi s t e d s t e e l 表 2国内冷轧螺纹钢筋力学性能标准 Tab． 2 The c i v i lme c h a n i c s c ha r ac t e r i s t i c s t a n d ar d o ft h e c o l d - r o l l t wi s t e d s t e e l 4 影响冷轧螺纹钢筋力学性能因素 4 ． 1 母材成分因素 用直径为 6 ． 5 1T L IT I 坯料 ， 冷轧成直径为 5 1T L I T I 的 螺纹钢筋 ， 分别通过 S MR MI 5 、 S MR M1 2 、 S MR M1 0等 3 种钢材进行大量 的实验 ， 可看出其力学性能均 能 达到国家标准 ， 但是母材的成分不同， 与冷轧螺纹钢 筋的力学性能有密切关系， 如表 3所示。 4 ． 2 母材尺寸 因素 如表 4所示， 选用钢种相同的母材， 加工直径为 维普资讯 5 O 冷轧螺纹钢筋的力学性能研究邢邦圣 2 0 0 4年第 2期 。 _--_ ________ _____--__ __--____ ___-_-____ --_●_-___ _-●_____ ___--- -____-__- ________ _l-___--____ _-_--- _ ___-____ ______●-_一 5 m l n 、 6 m m的 2种不 同规格的冷轧螺纹钢筋。通过 于晶粒畸变 ， 晶粒被拉长和细化 ， 出现了亚结构和不 实验得知面缩率影 响冷轧螺纹钢筋的抗拉强度 ， 其 均匀变形， 使金属的强度和硬度随变形量的增加而 与成品抗拉强度成正 比。因为在冷变形过程 中， 由 增大。 表 3 母材成 分及 力学性能 Ta bo 3 Th e mo t he r ma t e r i a l c o mp o s i t i o n a nd me c ha ni c s c h a r a c t e r i s t i c 表 4母材 尺寸的影响 Ta b． 4田1 e i n flue nc e o ft he mo the r ma t e r i a l s i z e 4． 3工 艺 因素 如表 5所示， 冷轧螺纹钢筋的力学性能明显优 于冷拔钢筋 ， 冷轧螺纹钢筋的强度值稳定 、 波动小、 塑性好 ， 而冷拔钢筋的强度值较高、 波动大、 塑性差。 因为冷轧螺纹钢筋是利用钢材在冷变形过程 中“ 加 工硬化” 原理加工的， 在冷轧制生产过程中始终处于 三维压应力状态， 金属线材与轧辊之间仅具有微小 的前后摩擦力 ， 轧件无扭转 ， 消除了冷拔生产中的拉 伸应力 、 卷曲应力及变形不均匀现象 ， 提高了钢材强 度， 改善了钢材的机械性能。且冷轧变形 比冷拔变 形钢材的机械性能变化较平稳 ， 尤其是延伸率下降 幅度小 ， 可获得较高的塑性。 表 5 冷轧螺纹钢筋与冷拔钢筋力学性能 Ta b． 5田1 e me c ha ni c s c ha r a c t e r is t i c o f the en i d - r oll t wi s t e d s t e el a n d c o l dpl l l l s t e e l 5 提高冷轧螺纹钢筋力学性能的途径 在冷轧过程中， 金属发生塑性变形时产生加工 硬化 ， 使轧件的硬度和强度提高 ， 而塑性降低 。为恢 复其塑性 ， 一般采取退火处理。经过实验得知 ， 对低 碳钢， 退火温度应控制在 2 2 03 8 0℃之间。 参考文献 [ 1 ] 邢邦圣 ． 冷轧螺纹钢筋生产线 的结构特 点及试验分析 [ J ] ． 煤 矿 机械 ． 2 0 0 1 ． 1 0 5 1 5 2 ． [ 2 ] 于义贤． 李钢燕 ， 陈兴 良 ． 冷轧螺 纹钢筋生产线 及提高其产 品机 械性能的途径 [ J ] ． 鞍钢技术 ． 1 9 9 2． 1 1 -． 3 5 4 0 ． [ 3 ] 中华人民共和 国行业标准 ．冷拔钢丝预应 力混凝土 构件设计 与 施工规程[ S ] ． 北京 1 9 9 2 ， 1 1 0 ． [ 4 ] 王大齐 ． 冷轧螺纹钢 筋的特点 与应用 [ J ] ． 钢 铁工艺 ， 1 9 9 1 ， 1 l 72 5． [ 5 ] 王伟 堂． 陆周玮 ， 钱峰． 等 ． 冷轧螺纹钢筋的生产和应用 [ J ] ． 上海 金属 ． 1 9 9 2 ． 9 2 9 3 3 ． [ 6 ] 董恩波， 李淑萍 ． 钟宏伟 ． 我省冷 轧螺纹钢筋 的力学性 能及应用 [ J ] ． 辽宁建筑 ． 1 9 9 1 ． 7 2 2 2 7 ． [ 7 ] 高 振莉， 郑建 军 ． 宇得 明 ．冷轧螺 纹钢 筋材 料性 能 的实验 研究 [ J ] ． 太原重型机械学院学报 。 1 9 9 8 ， 1 2 3 3 4 3 3 7 ． [ 8 ] 段 文德 ． 冷轧螺纹钢筋生产技术及应用[ J ] ． 鞍钢技 术． 1 9 9 2． 8 8一 l 3． [ 9 ] 董恩波 ． 冷轧螺纹钢筋的生产和应用 [ J ] ． 混凝土 ． 1 9 9 2 ． 2 1 9 2 1 ． [ 1 0 ] 低碳钢冷轧螺纹钢筋[ J ] ． 上海冶金情报． 1 9 9 3 ， 8 1 72 6 ． 作者简介 邢邦圣 1 9 6 5一 ， 安徽庐江 人， 副教授 ． 东南大 学硕 士 ． 现任徐州师范 大学工 学院 机械 工程 系副 主任 ， 从 事机 械设 计、 C AD ／ C A P P ／ C A M科研与教学工作 ， 出版著作 、 规划教材 2 0部， 发表论 文 3 o余篇 ． T e l 0 5 1 6 7 7 0 6 1 4 9 ． 收稿 日期 2 0 0 3 ． 0 9 ． 3 0 Th e s t ud s o f t h e c o l d ． r o l l t wi s t e d s t e e l ’ S me c h a n i c s c ha r a c t e r i s t i c XI NG Ba ng - s he n g I n d u s t r y C o l l e g e o f X u z h o u N o r m a l U n i v e r s i t y - X u z h o u 2 2 1 0 1 1 ， C l I i 眦 ’ Abs t r a c t Th i s s t u d v i n t r o d u c e s r o l l p rin c i p l e o f t h e c o l d ． r o l l t wi s t e d s t e e l ， a n d i n t r o d u c e s t he me c h an i c s c ha r a c t e ris t i c s t a I l d a r d 0 f t } I e c 0 l d ． r o l l t wis t e d s t e e l f r o m s u r r e n d e r s t r e n g t h and t e n s i l e s t ren gt h and p e r c e n t a g e e l o n g a t i o n and b e n d i n g c 0 n di t i o n． S t u di e s t he me c h a n i c s c h a r a c t e ris t i c a n d i n f l u e n c e f a c t o r o f t h e col d - r o l l t wis t e d s t e e 1 ． Ke y wo r d s c o l d ． r o l l ；t wis t ed ；s t e e l 维普资讯