建筑钢材的工艺性能

建筑钢材三钢材的强化、热处理及焊接(一).钢材的冷加工

1．钢材的冷加工、时效

冷加工的主要目的：提高屈服强度，节约钢材，但往往会导致塑性、韧性及弹性模量的降低。形式：冷拉、冷拔、冷轧。

三钢材的强化、热处理及焊接冷拉是降低碳钢丝从孔略小于钢丝直径的拔丝模中强力拔出，使断面减小，长度伸长的工艺过程。冷轧是使低碳钢丝通过硬质杂辊，在钢丝表面轧制出呈一定规律分布的砸痕。冷拔、冷轧后的钢丝，强度和硬度明显提高，塑性和韧性则显著下降。三钢材的强化、热处理及焊接冷加工强化的原理：钢材在塑性变形中晶格的缺陷增多，而缺陷的晶格严重畸变，对晶格的进一步滑移将起到阻碍作用，故钢材的屈服点提高，塑性和韧性降低。由于塑性变形中产生内应力，故钢材的弹性模量Ｅ降低。三钢材的强化、热处理及焊接2．时效处理：将经过冷拉的钢筋于常温下存放15～20ｄ，或加热到100～200度并保持一段时间，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。3．冷加工在工程中的应用（1）冷加工具有明显的经济效益（2）简化施工工艺，使盘条钢筋的开盘、矫直、冷拉三道工序合为一道，直条钢筋则可使矫直、除锈、冷拉合为一道工序。

（3）冷加工和时效一般同时采用，通过试验确定冷拉控制参数和时效。钢筋经冷拉时效后应力-应变图的变化

三钢材的强化、热处理及焊接冷拉以后再经过时效处理的钢筋，其屈服点进一步提高，抗拉强度稍见增长，塑性继续有所降低。由于时效过程中应力的消减，故弹性模量可基本恢复。三钢材的强化、热处理及焊接钢材产生时效的主要原因：溶于α一Fe中的碳、氮原子，向晶格缺陷处移动和集中的速度大为加快，这将使滑移面缺陷处碳、氮原子富集，使晶格畸变加剧，造成其滑移、变形更为困难，因而强度进一步提高，塑性和韧性则进一步降低，而弹性模量则基本恢复。三钢材的强化、热处理及焊接(二)．钢筋的热处理

按照一定的制度，将钢材加热到一定的温度，在此温度下保持一定的时间，再以一定的速度和方式进行冷却，以使钢材内部晶体组织和显微结构按要求进行改变，或者消除钢中的内应力，从而获得人们所需求的机械力学性能，这一过程就称为钢材的热处理。三钢材的强化、热处理及焊接图钢的热处理工艺

图钢的热处理工艺

热处理的几种基本方法：

(１)淬火。将钢材加热至723℃（相变温度）以上某一温度，并保持一定时间后，迅速置于水中或机油中冷却，这个过程称钢材的淬火处理。钢材经淬火后，强度和硬度提高，脆性增大，塑性和韧性明显降低。三钢材的强化、热处理及焊接

(２)

回火。将淬火后的钢材重新加热到723℃以下某一温度范围，保温一定时间后再缓慢地或较快地冷却至室温，这一过程称为回火处理。回火可消除钢材淬火时产生的内应力，使其硬度降低，恢复塑性和韧性。回火温度愈高，钢材硬度下降愈多，塑性和韧性等性能均得以改善。若钢材淬火后随即进行高温回火处理，则称调质处理，其目的是使钢材的强度、塑性、韧性等性能均得以改善。三钢材的强化、热处理及焊接（３）退火。退火是指将钢材加热至723℃以上某一温度，保持相当时间后，在退火炉中缓慢冷却。退火能消除钢材中的内应力，细化晶粒，均匀组织，使钢材硬度降低，塑性和韧性提高。（４）正火。是将钢材加热到723℃以上某一温度，并保持相当长时间，然后在空气中缓慢冷却，则可得到均匀细小的显微组织。钢材正火后强度和硬度提高，塑性较退火为小。三钢材的强化、热处理及焊接(三).钢材的焊接焊接是钢结构的主要连结