冷加工钢筋的类型及原理(一)
钢筋冷处理的基本原理
钢筋冷处理的基本原理
钢筋冷处理的基本原理是通过将钢筋暴露在低温环境中，使其经历冷却和固化过程，以改善钢筋的机械性能和耐久性。
具体的冷处理过程包括以下几个步骤：
1. 冷却：将钢筋置于低温环境中，通常使用液态氮或低温冷冻设备来降低其温度。
冷却的目的是使钢筋内部的晶格结构发生改变，从而改善其硬度和强度。
2. 固化：在冷却完成后，钢筋需要经过一段时间的固化，使其内部晶格重新排列并稳定下来。
这个过程有助于增强钢筋的内部结构，提高其抗拉强度和耐腐蚀性。
3. 传热和保温：钢筋在冷却和固化过程中会释放出大量的热量，需要通过传热和保温措施来确保温度的稳定和保持。
这可以通过使用保温材料，如绝热棉、泡沫塑料或保温罩等来实现。
通过冷处理，钢筋的内部结构可以得到改善，晶格排列更加紧密，不仅提高了其强度和硬度，还能够增加其耐久性和抗腐蚀性能。
冷处理还可以降低钢筋的内应力和变形，提高其使用寿命。
因此，钢筋冷处理被广泛应用于建筑、桥梁、地铁、道路等工程中，以提高结构的安全性和稳定性。
钢材的冷加工名词解释
钢材的冷加工名词解释钢材冷加工是指在室温下对钢材进行加工的一种方法。
相对于热加工而言，冷加工具有加工速度快、加工精度高、成材率高等优点。
以下是钢材冷加工常用的名词解释。
1. 拉伸：拉伸是将钢材用力使其变长的加工方式。
拉伸可以改善钢材的力学性能，提高其延展性和可塑性。
常见的拉伸加工方法有拉拔、绘制等。
2. 压缩：压缩是将压力施加在钢材上使其发生变形的一种加工方式。
压缩可以使钢材产生塑性变形，提高其强度和硬度。
常见的压缩加工方法有压辊、锻压等。
3. 弯曲：弯曲是通过对钢材施加力矩，使其发生弯曲变形的一种加工方式。
弯曲可以改变钢材的形状和尺寸，常见的弯曲加工方法有弯管、折弯等。
4. 剪切：剪切是通过切割工具对钢材产生切削力，使其发生剪切变形的一种加工方式。
剪切可以将钢材切割成所需形状和尺寸，常见的剪切加工方法有剪切机、剪板等。
5. 拉深：拉深是将钢材表面压在模具上，从而形成凹陷的一种加工方式。
拉深可以使钢材产生凹形，常见的拉深加工方法有深冲、冲压等。
6. 挤压：挤压是将钢材放入挤压机中，通过挤压头对其施加压力，使其发生挤压变形的一种加工方式。
挤压可以将钢材变形成复杂的截面形状，常见的挤压加工方法有挤压成型、铝挤压等。
7. 管材冷拉：管材冷拉是将钢材通过拉拔机拉制成管状的一种加工方式。
管材冷拉可以提高钢材的尺寸精度和表面质量，常见的管材冷拉方法有冷轧、冷拔等。
8. 卷曲：卷曲是将钢材卷曲成圆筒形或弧形的一种加工方式。
卷曲可以改变钢材的形状和尺寸，常见的卷曲加工方法有卷板、卷管等。
9. 塑性加工：塑性加工是通过将钢材置于模具中，施加压力使其发生塑性变形的一种加工方式。
塑性加工可以使钢材获得所需形状和尺寸，常见的塑性加工方法有成形、冲压等。
10. 冷弯：冷弯是在常温下，通过对钢材进行弯曲，使其发生塑性变形的一种加工方式。
冷弯可以改变钢材的形状和曲线，常见的冷弯加工方法有冷弯折弯、冷弯成型等。
综上所述，钢材冷加工常用的名词解释主要包括拉伸、压缩、弯曲、剪切、拉深、挤压、管材冷拉、卷曲、塑性加工、冷弯等。
第二章第四节钢材冷加工-
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二、钢材的时效处理
将经过冷加工后的钢材, 在常温下存放15～20 天, 或加热至100～200℃并保持2h左右, 其屈服强 度、抗拉强度及硬度进一步提高, 这个过程称为时效 处理。前者称为自然时效, 后者称为人工时效。
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三、钢材的热处理
热处理是将钢材按规定的温度制度, 进行加热、保
温和冷却处理, 以改变其组织, 得到所需要的性能的一种
工艺
热处理包括淬火、回火、退火和正火
⑴ 淬火
, 保温, 然后投
入水或矿物油中急冷, 使晶粒细化, 碳的固溶量增加, 强
度和硬度增加, 塑性和韧性明显下降。
⑵ 回火
, 再加热至基本组织
第二章第四节钢材冷加工
1. 冷拉。将热轧钢筋用拉伸设备在常温下拉长，使之产 生一定的塑性变形称为冷拉。冷拉后的钢筋不仅屈服强 度提高20%～30%，同时还增加钢筋长度（4%～10%）， 因此冷拉是节约钢材（一般10%～20%）的一种措施。
钢材经冷拉后屈服阶段缩短，伸长率减小，材质变 硬。
实际冷拉时，应通过试验确定冷拉控制参数。冷拉 参数的控制，直接关系到冷拉效果和钢材质量。
通常对强度较低的钢筋可采用自然时效, 强度较 高的钢筋则需采用人工时效。
钢材经冷加工和时效处理后, 其性能变化规律在 应力—应变图上明显地得到反映, 如图所示。
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OBCD: 未冷拉钢筋曲线
O'KCD: 冷拉钢筋曲线
O'K'C1D1: 冷拉并经时效处 理钢筋曲线
C1
K1
C
B
K
D1 D
2、简述钢筋冷加工的方法及原理。
2、简述钢筋冷加工的方法及原理。
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关于钢筋冷拉
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 4—62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%。
图 4—62钢筋的拉伸曲线钢筋经冷拉，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。
钢筋冷拉
钢筋冷拉是在常温下对热轧钢筋进行强力拉伸。
拉应力超过钢筋的屈服强度，使钢筋产生塑性变形，以达到调直钢筋、提高强度、节约钢材的目的，对焊接接长的钢筋亦检验了焊接接头的质量。
冷拉HPB235级钢筋多用于结构中的受拉钢筋，冷拉HRB335，HRB400，RRB400级钢筋多用作预应力构件中的预应力筋。
1.冷拉原理钢筋冷拉原理如图3-1所示，图中abcde为钢筋的拉伸特性曲线。
冷拉时，拉应力超过屈服点b达到c点，然后卸荷。
由于钢筋已产生塑性变形，卸荷过程中应力应变沿co1降至o1点。
如再立即重新拉伸，应力应变图将沿o1cde变化，并在高于c点附近出现新的屈服点，该屈服点明显高于冷拉前的屈服点b，这种现象称“变形硬化”。
其原因是冷拉过程中，钢筋内部结晶面滑移，晶格变化，内部组织发生变化，因而屈服强度提高，但塑性降低，弹性模量也降低。
图3-1钢筋冷拉原理钢筋冷拉后内应力存在，内应力会促进钢筋内晶体组织调整，经过调整，屈服强度又进一步提高。
该晶体组织调整过程称为“时效”。
钢筋经冷拉和时效后的拉伸特性曲线即改为o1c’d’e’。
HPB235，HRB335级钢筋的自然时效在常温下需15~20d，但在100℃温度下需2h即完成，因而为加速时效可利用蒸汽、电热等手段进行人工时效。
HRB400，RRB400级钢筋在自然条件下一般达不到时效的效果，更宜用人工时效，一般通电加热150~200℃，保持20min左右即可。
钢筋冷拉工艺钢筋冷拉工艺有两种：一种是采用卷扬机带动滑轮组作为冷拉动力的机械式冷拉工艺；另一种是采用长行程（1500mm以上）的专用液压千斤顶（如YPD—60S型液压千斤顶）和高压油泵的液压冷拉工艺。
目前我国仍以前者为主，但后者更有发展前途。
机械式冷拉工艺的冷拉设备，主要由拉力设备、承力结构、回程装置、测量设备和钢筋夹具组成。
拉力设备为卷扬机和滑轮组，多用30~50KN的慢速卷扬机，通过滑轮组增大牵引力。
设备的冷拉能力要大于所需的最大拉力，所需的最大拉力等于进行冷拉的最大拉力，同时还要考虑滑轮与地面的摩擦阻力及回程装置的阻力。
钢筋冷拉的原理
钢筋冷拉的原理钢筋冷拉是一种常见的金属加工方法，用于加强钢筋的强度和耐力。
它是通过将钢筋置于低温环境中，然后施加拉力来实现的。
这种方法在建筑、桥梁和其他结构工程中被广泛应用，以确保结构的稳定性和安全性。
钢筋冷拉的原理是基于金属的塑性变形特性。
在常温下，钢筋的塑性变形能力较差，但在低温下，钢筋的塑性变形能力会显著提高。
因此，通过将钢筋置于低温环境中，可以使其在受到拉力作用时，产生更大的塑性变形，从而增加其强度和耐力。
具体操作时，首先将钢筋放置在低温环境中，通常是在冷冻室或冷却设备中。
使钢筋充分冷却后，再施加拉力。
拉力的大小根据具体需求而定，可以通过液压设备或其他拉力装置来实现。
施加拉力后，保持一段时间，使钢筋的结构逐渐稳定。
钢筋冷拉的原理是基于以下几个方面的作用：1. 冷却效应：低温环境下，钢筋的分子结构会发生变化，原子间的热运动减缓，使得钢筋的晶格结构更加紧密。
这种紧密的结构可以增加钢筋的强度和硬度。
2. 塑性变形：在低温环境下，钢筋的塑性变形能力增强，即钢筋在受到拉力作用时，可以产生更大的变形，而不会断裂。
这样可以增加钢筋的强度和耐力。
3. 冷却应力：在冷却过程中，钢筋表面会形成一层冷却应力，这种应力可以改善钢筋的抗拉性能。
冷却应力的存在可以抵消拉力引起的应力集中，减轻钢筋的应力集中程度，提高钢筋的强度和耐久性。
钢筋冷拉的优点是多方面的。
首先，它可以显著提高钢筋的强度和耐力，使其在建筑和结构工程中承受更大的载荷。
其次，冷拉后的钢筋具有更好的抗腐蚀性能，延长了使用寿命。
另外，钢筋冷拉的操作相对简单，成本较低，适用于各种规模的工程项目。
然而，钢筋冷拉也存在一些问题和注意事项。
首先，冷拉后的钢筋容易产生应力腐蚀裂纹，因此在操作过程中需要控制拉力的大小和速度，以避免对钢筋造成过大的应力。
其次，钢筋冷拉需要专业的设备和技术支持，操作人员需要具备一定的专业知识和经验。
最后，钢筋冷拉的效果受环境温度和冷却时间的影响，需要根据具体情况进行调整和控制。
钢筋冷加工方法
钢筋冷加工方法，时效硬化，混凝土结构对钢筋性能的要求钢筋形成：《混凝土结构设计规范.》规定，用于钢筋混凝土结构的国产普通钢筋可使用热轧钢筋。
用于预应力混凝土结构的国产预应力钢筋宜采用预应力钢绞线、消除应力钢丝,也采用热处理钢筋。
热轧钢筋是低碳钢、普通低合金钢在高温状态下轧制而成。
热轧钢筋为软钢，其应力应变线有明显的屈服点和流幅,断裂时有“颈缩”现象身长率比较大。
热轧钢筋根据其力学指标的高低，分为四个种类：HPB235级（符号?）HRB335级(符号? )HRB400级(符号? )RRB400级(符号? )目前，钢筋混凝土结构中的纵向受力钢筋大多采用HRR335级钢筋，今后宜优先采用HRB400级钢筋。
钢筋的冷加工：用冷拉或冷拔的冷加工方法可以提高热轧钢筋的强度。
冷拉时，钢筋的冷拉应力值，必须超过钢筋的屈服强度。
冷拉后,经过一段时间钢筋的屈服点比原来的屈服点有所提高，这种现象称为时效硬化.时效硬化和温度有很大关系，温度过高(450度以上)强度反而有所将低而塑性性能却有所增加,温度超过700度，钢材会恢复到冷拉前的力学性能，不会发生时效硬化。
为了避免冷拉钢筋再焊接时高温软化，要先焊好后再进行冷拉！！为了保证钢筋在强度提高的同时又具有一定的塑性，冷拉时应同时控制应力和控制应变.冷拉只能提高钢筋的抗拉强度,冷拔则可同时提高抗拉及抗压强度！！对有明显流幅的钢筋，在计算承载力时以屈服点作为钢筋强度限值。
对没有明显流幅或屈服点的预应力钢丝、钢绞线和热处理钢筋，为了与钢筋国家标准相一致，《混凝土结构设计规范》中也规定在构件承载力设计时，取极限抗拉强度的85%作为条件屈服点。
通常用伸长率和冷弯性能两个指标衡量钢筋的塑性。
钢筋混凝土结构对钢筋的性能的要求：1、钢筋的强度所谓钢筋强度是指钢筋的屈服强度及极限强度。
钢筋的屈服强度是设计计算时的主要依据(对无明显流幅的钢筋,取它的条件屈服点)。
对钢筋进行冷加工也可以提高钢筋的屈服强度。
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冷加工钢筋的类型及原理(一)
冷加工钢筋的类型及原理
引言
钢筋是建筑工程中常用的一种材料，用于加固和增强混凝土结构的强度和刚度。
传统的钢筋加工方式主要包括热加工和冷加工两种。
本文将重点介绍冷加工钢筋的类型及其原理。
冷加工钢筋的定义
冷加工钢筋是通过机械变形的方式，在常温下将普通钢筋进行弯曲、剪切、扭转和模具冷弯等加工，在不使用热源的情况下改变钢筋的形状和强度。
冷加工钢筋的类型
以下是常见的冷加工钢筋类型：
1. 弯曲钢筋
弯曲钢筋是将普通钢筋在冷弯机或手工弯曲机上进行强制变形，使其呈现出特定的曲线形状。
弯曲钢筋主要用于构建梁、柱等结构体中的弯曲部位，以增加其抗弯能力。
2. 剪切钢筋
剪切钢筋是通过机械剪切的方式，将普通钢筋切断成所需长度或形状的加工钢筋。
剪切钢筋主要用于构建梁柱的纵向钢筋、横筋等。
3. 扭转钢筋
扭转钢筋是将普通钢筋以一定角度进行扭转加工，使其呈现出螺旋形状。
扭转钢筋主要用于构建某些特殊结构，如混凝土桩等。
4. 模具冷弯钢筋
模具冷弯钢筋是通过将普通钢筋放入特定模具中，在外力作用下使其发生塑性变形，最终得到特殊形状的钢筋，如螺旋形、弧形等。
冷加工钢筋的原理
冷加工钢筋的原理是利用钢筋的塑性变形特性。
通过合理的冷加工工艺和机械设备，施加适当的力量和变形力矩，使钢筋的晶粒结构发生变化，从而达到改变钢筋形状和强度的目的。
冷加工钢筋时，普通钢筋经过加工后会发生裂纹，但在塑性变形的范围内，裂纹并不影响钢筋的使用性能。
相比于热加工钢筋，冷加工钢筋具有更高的强度、硬度和韧性。
结论
冷加工钢筋是一种常用的钢筋加工方式，通过机械变形改变钢筋的形状和强度。
根据需要，可以利用不同的冷加工方式来实现钢筋的
弯曲、剪切、扭转等加工。
了解冷加工钢筋的原理和类型，有助于合
理选择钢筋加工方式，提高建筑工程的质量和效益。
以上就是关于冷加工钢筋的类型及原理的简要介绍。
注：本文所述的冷加工钢筋的原理和类型为一般情况，实际应用
时需根据具体需求和冷加工工艺进行调整。
5. 弯角钢筋
弯角钢筋是将普通钢筋按照一定角度进行冷弯加工，使其具有特
定角度和形状。
弯角钢筋主要用于构建柱、梁等结构体中的连接部位，增加结构的稳定性和承载能力。
6. 异型钢筋
异型钢筋是对普通钢筋进行复杂形状的冷加工，使其呈现出特殊
的几何结构。
异型钢筋广泛应用于大跨度建筑和复杂形状的构件中，
如桥梁、地铁站等。
7. 压花钢筋
压花钢筋是将普通钢筋通过模具在表面进行冷加工，形成具有花纹、图案等装饰效果的钢筋。
压花钢筋常用于建筑中的装饰、景观和
艺术元素。
冷加工钢筋的原理是依靠机械施加的力量和变形力矩，使钢筋的
晶粒结构发生变化。
通过适当的冷加工工艺和设备，钢筋在不改变其
化学成分的情况下，通过塑性变形改变形状和强度。
冷加工钢筋的优点包括： - 高强度和硬度：冷加工钢筋能够提供比普通钢筋更高的强度和硬度，增加结构的稳定性和承载能力。
- 较好的韧性：冷加工钢筋相比热加工钢筋具有更好的韧性，能够更好地抵抗外部冲击和振动。
- 形状多样性：冷加工钢筋可以通过不同的冷加工方式和设备，实现各种形状和尺寸的钢筋加工，满足不同工程需求。
综上所述，冷加工钢筋是一种重要的钢筋加工方法，能够提供具有特定形状和优良性能的钢筋，以满足建筑工程中对结构强度和刚度的要求。
冷加工钢筋的应用范围广泛，对提高建筑工程质量和效益具有重要意义。