CN110564942B - 630Mpa及以上高强抗震钢筋人工时效处理方法 - Google Patents
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Abstract
一种630Mpa及以上高强抗震钢筋人工时效处理方法，属于钢筋的时效处理技术领域。所述方法包括以下步骤：将630Mpa及以上高强抗震钢筋堆置在恒温炉内保温，保温温度在50‑350℃，保温时间为55‑245 min；随炉冷却，出炉时630Mpa及以上高强抗震钢筋表面温度在30‑40℃，冷却时间控制在30 min以上；自然冷却到室温，室温控制在25±2℃。本发明所述方法与传统自然时效方式比，能加快3‑7天获得热轧后630Mpa及以上高强抗震钢筋的塑性值，而且不会恶化塑性。
Description
技术领域
本发明属于钢筋的时效处理技术领域，具体涉及一种630Mpa及以上高强抗震钢筋人工时效处理方法。
背景技术
高强钢筋是指335MPa及以上强度螺纹钢。螺纹钢属于小型型钢钢材，主要用于公路、铁路、桥梁、水电、房屋、市政建设等螺纹钢混凝土结构工程，是重要的建筑材料。HRB400为强度级别为400MPa且具有抗震性能的普通热轧带肋钢筋。630MPa及以上强度螺纹钢在强度、延性、耐高温、低温性能、抗震性能和疲劳性能等方面均比HRB400有很大的提高，主要用于高层、超高层建筑、大跨度桥梁等高标准建筑工程，是国际工程标准积极推荐并已在发达国家广泛使用的产品。630MPa及以上强度螺纹钢工程应用实践表明，可节省大量钢材，具有明显的经济效益和社会效益。
630MPa及以上强度螺纹钢的伸长率是衡量螺纹钢塑性指标的一个主要参数，630MPa及以上强度螺纹钢在轧制成材后自然时效3-7天后螺纹钢的伸长率才能逐渐稳定，时效处理过程主要是消除残余应力。因为性能检测滞后会造成螺纹钢的判定、发货推迟，间接的增加了成本，经测算螺纹钢发货每推迟一天，生产成本增加约0.4元/吨。
发明内容
解决的技术问题：针对上述现有技术中存在630MPa及以上高强抗震钢筋自然时效时间长及增加生产成本等问题，本发明提供一种630Mpa及以上高强抗震钢筋人工时效处理方法。
技术方案：一种630Mpa及以上高强抗震钢筋的人工时效处理方法，所述方法包括以下步骤：
步骤一.将630Mpa及以上高强抗震钢筋堆置在恒温炉内保温，保温温度为50～350℃，保温时间为55～245min；
步骤二.随炉冷却，出炉时630Mpa及以上高强抗震钢筋表面温度在30～40℃，冷却时间控制在30min以上；
步骤三.自然冷却到室温，室温控制在25±2℃。
作为优选，所述步骤一中当高强抗震钢筋的直径为6-16mm时，保温温度为100℃，保温时间为85-95min；当高强抗震钢筋的直径为18-25mm时，保温温度为150℃，保温时间为115-125min；当高强抗震钢筋的直径为28-32mm时，保温温度为250℃，保温时间为175-185min。
作为优选，所述步骤二随炉冷却中炉的型号为全纤维1109型电阻炉。
作为优选，所述步骤二中随炉冷却时炉门开口度控制为45-75°。
作为优选，所述步骤二中当高强抗震钢筋的直径小于18mm时，随炉冷却时间控制在30min以上；当高强抗震钢筋的直径在18mm以上时，随炉冷却时间控制在60min以上。
有益效果：本发明所述630MPa及以上高强抗震钢筋的人工时效处理方法，通过对630MPa及以上高强抗震钢筋试样低温人工时效处理，去除材料内残余应力，能在较短时间内获得钢筋的真实塑性值，由于残余应力对材料的抗拉强度贡献度非常低，材料释放残余应力后抗拉强度无明显变化。与传统的自然时效方式比，能加快3-6天获取热轧后钢筋的塑性值。
本发明所述630MPa及以上高强抗震钢筋的人工时效处理方法，与自然时效处理的塑性指标相当，不会导致钢筋组织的塑性恶化，经试验证实，630MPa及以上高强抗震钢筋经本发明的人工时效处理方法处理后，力学性能稳定。
附图说明
图1为本发明所述人工时效处理方法的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步描述。
实施例1
一种630Mpa及以上高强抗震钢筋的人工时效处理方法，参照图1，所述方法包括以下步骤：
步骤一.恒温炉内保温，将630Mpa及以上高强抗震钢筋堆置在恒温炉内保温，保温温度为50℃，保温时间为245min；
步骤二.随炉冷却，控制冷却速度，随炉冷却，出炉时630Mpa及以上高强抗震钢筋表面温度在30℃，冷却时间控制在30min以上；
步骤三.自然冷却至室温，室温控制在25±2℃。
实施例2
一种630Mpa及以上高强抗震钢筋的人工时效处理方法，参照图1，所述方法包括以下步骤：
步骤一.恒温炉内保温，将630Mpa及以上高强抗震钢筋堆置在恒温炉内保温，保温温度为350℃，保温时间为55min；
步骤二.随炉冷却，控制冷却速度，随炉冷却，出炉时630Mpa及以上高强抗震钢筋表面温度在40℃，冷却时间控制在30min以上；
步骤三.自然冷却至室温，室温控制在25±2℃。
实施例3
一种630Mpa及以上高强抗震钢筋的人工时效处理方法，本实施例中630Mpa及以上高强抗震钢筋的规格为∮6～∮16mm。参照图1，所述方法包括以下步骤：
步骤一.恒温炉内保温，将630Mpa及以上高强抗震钢筋堆置在恒温炉内保温，保温温度为100℃，保温时间为90±5min；
步骤二.随炉冷却，控制冷却速度，随炉冷却，出炉时630Mpa及以上高强抗震钢筋表面温度在40℃，冷却时间控制在30min以上；
步骤三.自然冷却至室温，室温控制在25±2℃。
实施例4
一种630Mpa及以上高强抗震钢筋的人工时效处理方法，本实施例中630Mpa及以上高强抗震钢筋的规格为∮18～∮25mm。参照图1，所述方法包括以下步骤：
步骤一.恒温炉内保温，将630Mpa及以上高强抗震钢筋堆置在恒温炉内保温，保温温度为150℃，保温时间为120±5min；
步骤二.随炉冷却，控制冷却速度，随炉冷却，出炉时630Mpa及以上高强抗震钢筋表面温度在30℃，冷却时间控制在60min以上；
步骤三.自然冷却至室温，室温控制在25±2℃。
实施例5
一种630Mpa及以上高强抗震钢筋的人工时效处理方法，本实施例中630Mpa及以上高强抗震钢筋的规格为∮28～∮32mm。参照图1，所述方法包括以下步骤：
步骤一.恒温炉内保温，将630Mpa及以上高强抗震钢筋堆置在恒温炉内保温，保温温度为250℃，保温时间为180±5min；
步骤二.随炉冷却，控制冷却速度，随炉冷却，出炉时630Mpa及以上高强抗震钢筋表面温度在30℃，冷却时间控制在60min以上；
步骤三.自然冷却至室温，室温控制在25±2℃。
实施例6
本实施例中对规格为∮6mm、∮16mm、∮18mm、∮25mm、∮28mm及∮32mm共六组630Mpa及以上高强抗震钢筋进行人工时效处理。每组设定温度分别为50℃、100℃、150℃、200℃、250℃、300℃、350℃，保温时间分别为60±5min、90±5min、120±5min、150±5min、180±5min、210±5min、240±5min，随炉冷却时间分别为15min、30min、45min、60min、75min、90min、105min、120min进行交叉试验。
下表以∮18mm的规格为例，取热轧后的高强抗震钢筋的力学试样，将试样放置在温度≥25℃的恒温室，12小时内送至恒温炉。恒温炉采用电阻式加热炉时效处理，当恒温炉达到设定温度50-350℃后将试样放入，试样在炉内需单层整齐摆放，层与层之间要留出空隙；保温时间到达60-240min后开始随炉冷却，控制炉门的开口度45-75°，控制随炉冷却时间15-120min，出炉后试样表面的温度30-40℃，待试样空冷至室温(25±2℃)后再进行力学性能检测。
∮18mm 630MPa高强抗震钢筋的时效处理参数
多个钢种规格的高强抗震钢筋经本实施例的人工时效处理和自然时效处理后进行检测，与自然时效及人工时效处理检测数据对比有人工时效工艺参数及性能如下：
| 螺纹钢规格(mm) | 保温温度(℃) | 恒温炉保温时间 | 随炉冷却用时 |
| Ф6～Ф16 | 100 | 90±5min | ≥30min |
| Ф18～Ф25 | 150 | 120±5min | ≥60min |
| Ф28～Ф32 | 250 | 180±5min | ≥60min |
| Ф6-32mm | 150 | 120±5min | ≥60min |
经试验证实，本发明螺纹钢经本发明的人工时效处理方式，和自然时效处理，能加快3-7天获取热轧后成品的塑性值，而且塑性恶化不明显。
Claims (4)
1.一种630Mpa及以上高强抗震钢筋的人工时效处理方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
步骤一.将630Mpa高强抗震钢筋堆置在恒温炉内保温，保温温度为50~350℃，保温时间为55~245 min，当高强抗震钢筋的直径为6-16 mm时，保温温度为100℃，保温时间为85-95min；当高强抗震钢筋的直径为18-25 mm时，保温温度为150℃，保温时间为115-125 min；当高强抗震钢筋的直径为28-32 mm时，保温温度为250℃，保温时间为175-185 min；
步骤二.随炉冷却，出炉时630Mpa高强抗震钢筋表面温度在30~40 ℃，冷却时间控制在30 min以上；
步骤三.自然冷却到室温，室温控制在25±2℃。
2.根据权利要求1所述的一种630Mpa及以上高强抗震钢筋的人工时效处理方法，其特征在于，所述步骤二随炉冷却中炉的型号为全纤维1109型电阻炉。
3.根据权利要求2所述的一种630Mpa及以上高强抗震钢筋的人工时效处理方法，其特征在于，所述步骤二中随炉冷却时炉门开口度控制为45-75°。
4.根据权利要求1所述的一种630Mpa及以上高强抗震钢筋的人工时效处理方法，其特征在于，所述步骤二中当高强抗震钢筋的直径小于18 mm时，随炉冷却时间控制在30 min以上；当高强抗震钢筋的直径在18 mm以上时，随炉冷却时间控制在60 min以上。
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