基于公稱橫截面積法檢測螺紋鋼物理性能分析

程文華（山鋼萊蕪分公司特鋼事業(yè)部質(zhì)量檢查站,山東 萊蕪 271104）

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基于公稱橫截面積法檢測螺紋鋼物理性能分析

程文華
（山鋼萊蕪分公司特鋼事業(yè)部質(zhì)量檢查站,山東 萊蕪 271104）

摘 要：螺紋鋼也稱為熱扎帶肋鋼筋，其物理性能主要包括抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、延伸率等等，目前市場上針對螺紋鋼物理性能所采用的檢測方法有多種，采用不同的檢測方法所檢測出來的性能都具有一定的差別，本文主要分析了利用公稱橫截面積法檢測螺紋鋼物理性能的情況。

關(guān)鍵詞：公稱橫截面積法；螺紋鋼；性能檢測

在現(xiàn)階段內(nèi)，我公司主要是采用“鋼筋混凝土用GB1499-91”標(biāo)準(zhǔn)來對螺紋鋼的物理性能進(jìn)行檢測，利用稱取試樣重量的方式來得出試樣的橫截面積，進(jìn)而再得出試樣的抗拉強(qiáng)度與屈服點(diǎn)，通過這些數(shù)據(jù)來判定螺紋鋼的物理性能。在GB1499-91的標(biāo)準(zhǔn)下，其要求要直接采用公稱橫截面積來代替稱重量的方式得出試樣的抗拉強(qiáng)度與屈服點(diǎn)，這一轉(zhuǎn)變對螺紋鋼物理性能的檢測結(jié)果準(zhǔn)確性是否有影響，將會在今后不斷的研究中得到證明。

1 螺紋鋼的物理性能分析

螺紋鋼的物理性能主要是指螺紋鋼在標(biāo)準(zhǔn)條件下均勻拉伸、沖擊、冷彎等等。一般來說，螺紋鋼主要有五大物理性能指標(biāo)，分別是通過一次拉伸實(shí)驗(yàn)得出的抗拉強(qiáng)度、屈服點(diǎn)、伸長率；通過沖擊韌性實(shí)驗(yàn)得出的沖擊韌性；通過冷彎實(shí)驗(yàn)得出的螺紋鋼的冷彎性能。

抗拉強(qiáng)度：指的是鋼材在拉伸的過程中，從開始一直到出現(xiàn)斷裂現(xiàn)象時(shí)所達(dá)到的最大應(yīng)力值，其主要是衡量螺紋鋼抵抗斷裂的能力，與之對應(yīng)的還有抗彎強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度等等，一般使用σb來表示。

屈服點(diǎn)：螺紋鋼在拉伸時(shí)，當(dāng)應(yīng)力超過鋼材彈性極限時(shí)，就算不增加應(yīng)力，而螺紋鋼仍然會產(chǎn)生明顯的變形，這就是屈服現(xiàn)象，屈服點(diǎn)指的就是出現(xiàn)屈服現(xiàn)象時(shí)所具有的最小應(yīng)力值.一般用σs來表示。

伸長率：當(dāng)螺紋鋼材料在拉斷之后，螺紋鋼塑性伸長的長度與其原來長度的百分比就叫做伸長率，伸長率也稱為延伸率，一般用δs來表示。

沖擊韌性：指的是螺紋鋼在吸收沖擊能量后而不出現(xiàn)斷裂現(xiàn)象的能力。

冷彎性能：指的是螺紋鋼在常溫條件下能夠承受彎曲而不出現(xiàn)斷裂現(xiàn)象的能力。

除了上述的螺紋鋼五種基本物理性能指標(biāo)之外，硬度也是螺紋鋼材料的重要物理性能指標(biāo)之一，表示的是螺紋鋼材料抵抗硬物體壓入螺紋鋼表面的能力，通常來說，硬度越高，就表示螺紋鋼的耐磨性越好，常用的硬度指標(biāo)主要有維氏硬度、布氏硬度、洛氏硬度三種。除此之外，螺紋鋼還具有其他一系列的物理性能指標(biāo)，比如脆性、傳導(dǎo)性、延展性、燃燒點(diǎn)、可塑性、多孔性、比重、吸濕、切變強(qiáng)度、疲勞強(qiáng)度、蠕變等等，不同的性能指標(biāo)分別都是對螺紋鋼不同物理性能的衡量和表示。

2 采集試驗(yàn)數(shù)據(jù)

現(xiàn)收集了公司目前所生產(chǎn)的七種尺寸的20MnSi螺紋鋼，這七種規(guī)格分別是?16、?18、?20、?22、?25、?28、?32。

利用稱重法來計(jì)算試樣橫截面的時(shí)候所使用的公式如下所示：

20MnSi的密度是7.85克/cm3,也可用7.85g/1000mm3來表示，那么螺紋鋼試樣的橫截面積為127.39試樣重量/試樣長度（mm2），運(yùn)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法得出這七種尺寸螺紋鋼的工程面積，所采用的公式如下所示：

表1 試樣橫截面積

3 數(shù)據(jù)分析

對?16、?18、?20、?22、?25、?28、?32這七種規(guī)格的20MnSi螺紋鋼，每種規(guī)格的螺紋鋼統(tǒng)計(jì)16個爐號，所統(tǒng)計(jì)的內(nèi)容主要包括實(shí)測截面積、公稱尺寸、屈服載荷、根據(jù)公稱橫面積與實(shí)測截面積所得出的抗拉強(qiáng)度與屈服強(qiáng)度、最大載荷等等。通過分析所得出的結(jié)果表明，利用公稱面積的標(biāo)準(zhǔn)差與稱重得出的面積可以看到，?16、?18這兩種尺寸螺紋鋼的標(biāo)準(zhǔn)差使用這兩種方式所得出的結(jié)果差異較小，也就是說這兩種尺寸螺紋鋼的實(shí)際截面積與稱重所得出的面積的平均值以及公稱橫截面積的離散程度相接近，因此可以直接使用公稱橫截面積法來檢測其物理性能；?20、?22、?25、?28、?32這五種尺寸螺紋鋼的標(biāo)準(zhǔn)差兩種方法計(jì)算所得出的結(jié)果具有較大的差異，因而也就表明直接使用公稱橫截面積法檢測其物理性能的方式不合理，與稱重法相比，公稱橫截面積法求得的螺紋鋼物理性能的判廢比率較大。

將?32螺紋鋼作為例子來進(jìn)行具體分析，?32螺紋鋼的公稱直徑是32mm，要想保證其能夠與實(shí)際的截面積相近，就必須要對其進(jìn)行軋鋼工藝調(diào)整，調(diào)整量也就是直徑（D）如下所示：

4 結(jié)論

通過數(shù)據(jù)分析的結(jié)果可知，在現(xiàn)有的條件下，如果直接使用公稱橫截面積法來對螺紋鋼物理性能進(jìn)行檢測，會大大增加鋼材的判廢率。同時(shí)，合理減少軋鋼負(fù)偏差，能夠?qū)⒙菁y鋼物理性能檢測的合格率有效提高。

5 結(jié)語

綜上所述可知，直接采用公稱橫截面積法來檢測螺紋鋼的物理性能具有一定的缺陷性，針對不同尺寸的螺紋鋼，所檢測出來的物理性能結(jié)果也是不同的，因此在實(shí)際情況中必須要對公稱橫截面積法進(jìn)行合理、針對性的使用，并將其與其他檢測方式相結(jié)合，不斷提高螺紋鋼物理性能檢測的準(zhǔn)確性。

參考文獻(xiàn)：

［1］李淑映,王琨.鋼筋保護(hù)層測量儀檢測中常見問題分析［J］.計(jì)量與測試技術(shù),2015（03）：40-41.

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.12.228