钢筋冷加工与热处理,钢材的冷加工与热处理的关系

钢筋冷加工与热处理

冷拉应力应超过屈服强度。

1卸载后停一段时间（或高温作用），经过时效，屈服点可提高到k＇点（高于钢筋受拉曲线上点），称为时效强化。

时效硬化

2卸载后立即重新加载到k点，未经时效，冷拉硬化。

钢筋受拉拉到曲线强化段上一点开始卸载，它除了有弹性变形以外，还有塑性变形，如果现在要卸载，所有的弹性变形都能恢复，塑性变形是不恢复的。

如果弹性变形是恢复的话，可以不断去加载卸载，就可以把所有塑性变形保留下来。如果卸载过程当中，这个钢筋只有弹性变形，没有出现塑性变形。它最后沿着这条曲线下来，那保留的就是钢筋的塑性应变，这个曲线跟一开始的那条线平行，因为钢筋卸载下来只有弹性，并且没有塑性变形，因此应力和应变关系是一个线性的关系，这样就把屈服平台段没有了。

如果仍然把k点作为屈服强度的话，那么这时候就没有屈服平台了，就变成有点像硬钢一样的东西。如果现在卸载却不马上加载，再过一段时间加载，就不是这个原来那条虚线了。强度提高变形能力降低，但是软钢的特性仍然保留着，软钢的特征是有一段屈服平台。现在土木工程里面不需要有很大变形的钢筋。钢筋一开始的变形太大，可以把它拉一拉，就是拉大到强化段以后，然后再把荷载卸下来，过一段时间以后再去用这个钢筋，这个钢筋的屈服强度就比没拉以前的那个屈服强度提高很多，但是变形能力会降低，这是以牺牲变形能力来换取高的强度，这样的一个过程就是冷拉的原理。

冷拉硬化

冷拉

例：HPB300钢在常温下硬化需20天；

100度下仅需2小时；

450度时，强度反而降低，塑性性能有所增加；

700度时，钢材恢复到冷拉前的性能，这种现象称为软化。因此，对焊接的冷拉钢筋应先焊接再冷拉。冷拉只能提高钢筋的抗拉强度，塑性下降；应先焊接后冷拉；

冷拉钢筋不宜用作为受压钢筋和承受冲击力或重复荷载及负温下的结构中。

双控：张拉时对冷拉应力和冷拉率都进行控制。

单控：张拉时仅控制冷拉率。

冷拔

将直径6-10mm的HPB300级钢筋，用强力从直径较小硬质合金拔丝模拔过，使它产生塑性变形，拔成较细直径的钢丝，以提高其强度的冷加工方法。

冷拔

冷拔可同时大幅提高抗拉和抗压强度，塑性也大幅降低，钢筋由软钢变为硬钢。

冷拔是把一个粗的钢筋通过一个硬质合金漏斗模具，拔成细的钢筋，冷拔同时具有冷拉的特性，冷抜的过程当中钢筋肯定被拉长了，同时又具有冷拉不具备的性质。除了冷拉以外，对这个钢筋有侧向挤压，经过冷拔以后，可以把软钢变成硬钢。

预应力钢筋里面有一个冷拔低碳钢丝，就是把低碳钢这个软钢通过多次冷拔变成了高强度的钢丝，可以作为预应力的一个材料。另外还有一点不同，冷拉只能提高抗拉强度，不能提高抗压强度，冷拔对提高抗拉抗压强度都提高，一般提高的抗压强度很少用。

热处理：对于特定的钢号的钢筋，进行淬火或回火。淬火就是使得它温度骤然的下降，回火就是把钢材骤降温度后，再慢慢地回升温度，自然冷却。回火：在不降低强度的前提下，消除由淬火产生的内力，改善塑性和韧性。

淬火：强度提高，塑性降低。淬火会使钢材的强度提高，塑性降低。回火处理可以把这个淬火过程当中骤然下降所产生应力消除，不影响或降低强度。淬火加热到很高的温度，然后骤然给它降温。这样的降温过程当中，有温度梯度，就是刚才那么一点的温度的降低的速度是不一样的。那么这样就会在钢筋内形成很多应力的集中区，这是使得钢材性能变脆的一个很重要的一个原因。为了避免这个因为淬火所引起的这样的一些不利的这一些力学特性，可以再把淬火完了以后再去拿去给回火，回火完了以后，在不降低强度这样的前提下，把这个由于淬火所引起的这个内力给它消除掉，就可以改善这个钢筋的它的塑性和韧性。

冷轧与热轧

1、一般的定义是，材料不经过加热而直接在室温状态下进行的轧制过程叫冷轧，原料经过加热后再进行轧制的称为热轧。 2、热轧通常是对各种型材、线材、无缝钢管，以及开坯轧制，中厚板和热轧带钢等的生产；而冷轧一般都是对带材轧制，当然也有钢管的冷轧，带肋钢筋的冷轧等。 3、热轧通常是发生在坯料很厚（刚刚连铸或模铸出来的坯料），这时对钢坯进行加热的目的是： （1）提高钢的塑性，降低变形抗力。（2）改善金属内部组织和性能。坯料中的不均匀组织通过高温加热有扩散作用可使组织均化，消除偏析。 4、冷轧带材通常是在坯料的宽厚比很大，而且比较薄的时候进行的，一般是以4毫米以下的热轧带材作为原料。相比之下，冷轧带材较热轧带材的优点有： （1）可以轧制更薄的带材，目前热轧最薄可以轧出0.78mm左右的钢带，而冷轧可以轧制0.007mm的金属铝箔；（2）冷轧的尺寸精度更高，热轧的厚度精度一般可以达到5%，而冷轧的最高精度可以达到0.6%。（3）冷轧是在热轧带材经过酸洗后轧制的，表面光洁无氧化铁皮，且通过对轧辊表面的控制，可以生产各种表面状态的钢板；（4）冷轧可以通过压下率或平整延伸率的控制，获得各种不同性能要求的钢板性能。

钢材冷加工与热加工的区别，各自的含义

从概念上说，钢材的冷加工是指在常温下通过机械加工是钢材达到变形，拉直，除锈等效果的一种加工方式；

从实际方法上,与热加工相对应，冷加工则指在低于再结晶温度下使金属产生塑性变形的加工工艺，如冷轧、冷拔、冷锻、冲压、冷挤压等。冷加工变形抗力大，在使金属成形的同时，可以利用加工硬化提高工件的硬度和强度。

金属铸造、热扎、锻造、焊接和金属热处理等工艺的总称叫热加工。有时也将热切割、热喷涂等工艺包括在内。热加工能使金属零件在成形的同时改善它的组织，或者使已成形的零件改变结晶状态以改善零件的机械性能。铸造、焊接是将金属熔化再凝固成型。　　

热扎、锻造是将金属加热到塑性变形阶段，再进行成型加工，如合金钢需加热到形成均匀奥氏体后，进行热扎、锻造，温度低塑性不好，易产生裂纹，温度过高金属件易过分氧化，影响加工件质量。　　

金属热处理只改变金属件的金相组织，它包括：退火、正火、淬火、回火等。 

拓展资料

关于冷加工

优点和限制

冷加工的优点

1、在强化金属的同时可以获得所需的形状；

2、可以获得很好的尺寸公差和表面粗糙度；

3、 便宜；

4、 有些金属只能进行有限程度的冷加工，因为它们在室温下表现为脆性；

5、 冷加工削弱了延展性、导电性和耐腐蚀性。但因冷加工而导致的导电性减小的程度小于其他强化加工的影响，所以冷加工也被用来强化导电材料，如铜丝；

6、 如果各向异性的特性和残余应力控制得当的话，它们也会带来好处。如果控制不当，就会大大削弱材料性能；

7.、由于冷加工的效果会在高温下降低甚至消失，所以对于那些工作在高温环境下的部件来说，不适用冷加工强化。

冷加工的限制

冷加工会导致一些不需要的效果。比如延展性的降低以及残余应力的增加。由于冷加工或加工硬化的机制是增加了位错密度，因此任何可以重新排列或消除位错的处理方法都可以消除冷加工的效果。

加工退火是一种热处理方法，用来消除部分或全部冷加工效果。

加工退火分为三个阶段：恢复（Recovery），再结晶（Recrystallization）和晶粒长大（Grain Growth）。恢复发生在较低温度。它可以消除残余应力而不改变位错密度。再结晶发生在中等温度。加热超过一定温度后，含有非常低的位错密度的新晶粒会在晶界上生成。由于位错数量大幅减少，再结晶的金属因此会强度降低，延展性升高。加热温度继续升高，就到了晶粒长大阶段。在这个阶段中，所有冷加工的效果都被消除。所以这个阶段是不希望达到的。

关于热加工

热加工是在高于再结晶温度的条件下，使金属材料同时产生塑性变形和再结晶的加工方法。热加工通常括铸造、锻造、焊接、热处理等工艺。热加工能使金属零件在成形的同时改它的组织或者使已成形的零件改变既定状态以改善零件的机械性能。 

熔炼金属，制造铸型，井将熔融金属浇入铸型，凝固后获得一定形状和性能铸件的成形方法，称为铸造，铸造是一门应用科学，广泛用于生产机器零件或毛坯，其实质是液态金属逐步冷加凝固面成形，具有以下优点：

（1）可以生产出形状复杂，特别是具有复杂内腔的零件毛坯，如各种箱体、床身、机架等。

（2）铸造生产的适应性广，工艺灵活性大。工业上常用的金属材料均可用来进行铸造，铸件的重量可由几克到几百吨，壁厚可由0.5毫米到1米。

（3）储造用原材料大都来源广泛，价格低廉，并可直接利用废机件，故铸件成本较低。

但是，液态成形也给件带来某些缺点，如铸造组织硫松、晶粒粗大、内部易产生缩孔、缩松、气孔等缺陷。因此，铸件的力学性能，特别是冲击韧度低于同种材料的锻件。加之铸造工序多，且难于精确控制，使得铸件质量不够稳定，同时铸造的劳动条件差。

随着铸造技术的发展，除了机器制造业外，在公共设施，生活用品，工艺美术和建筑等国民经济各个领域，也广泛采用各种铸件。铸件的生产工艺方法大体分为砂型造和特种铸造两大类。

砂型铸造

在砂型铸造中，造型和造芯是最基本的工序。它们对铸件的质量、生产率和成本的影响很大。造型通常可分为手工造型和机器造型，手工造型是用手工或手动工具完成紫砂，起模，修型工序。手工造型主要适应于单件、小批量铸件或难以用造型机械生产的形状复杂的大型铸件。

随着现代化大生产的发展，机器造型已代替了大部分的手工造型，机器造型不但生产率高，而且质量稳定，劳动强度低，是成批大量生产铸件的主要方法，机器造型的实质是采用机器完成全部操作，至少完成紧砂操作的造型方法，效率高，铸型和储件质量高，但投资较大。适用于大量或成批生产的中小铸件。

资料来源：百度百科：冷加工

资料来源：百度百科：热加工

热轧钢筋与冷加工钢筋有些什么特性及区别？