基于公称横截面积法检测螺纹钢物理性能分析

2016-06-13程文华山钢莱芜分公司特钢事业部质量检查站山东莱芜271104

山东工业技术 2016年12期

程文华（山钢莱芜分公司特钢事业部质量检查站,山东莱芜 271104）

程文华
（山钢莱芜分公司特钢事业部质量检查站,山东莱芜 271104）

摘要：螺纹钢也称为热扎带肋钢筋，其物理性能主要包括抗拉强度、屈服强度、延伸率等等，目前市场上针对螺纹钢物理性能所采用的检测方法有多种，采用不同的检测方法所检测出来的性能都具有一定的差别，本文主要分析了利用公称横截面积法检测螺纹钢物理性能的情况。

关键词：公称横截面积法；螺纹钢；性能检测

在现阶段内，我公司主要是采用“钢筋混凝土用GB1499-91”标准来对螺纹钢的物理性能进行检测，利用称取试样重量的方式来得出试样的横截面积，进而再得出试样的抗拉强度与屈服点，通过这些数据来判定螺纹钢的物理性能。在GB1499-91的标准下，其要求要直接采用公称横截面积来代替称重量的方式得出试样的抗拉强度与屈服点，这一转变对螺纹钢物理性能的检测结果准确性是否有影响，将会在今后不断的研究中得到证明。

1 螺纹钢的物理性能分析

螺纹钢的物理性能主要是指螺纹钢在标准条件下均匀拉伸、冲击、冷弯等等。一般来说，螺纹钢主要有五大物理性能指标，分别是通过一次拉伸实验得出的抗拉强度、屈服点、伸长率；通过冲击韧性实验得出的冲击韧性；通过冷弯实验得出的螺纹钢的冷弯性能。

抗拉强度：指的是钢材在拉伸的过程中，从开始一直到出现断裂现象时所达到的最大应力值，其主要是衡量螺纹钢抵抗断裂的能力，与之对应的还有抗弯强度、抗压强度等等，一般使用σb来表示。

屈服点：螺纹钢在拉伸时，当应力超过钢材弹性极限时，就算不增加应力，而螺纹钢仍然会产生明显的变形，这就是屈服现象，屈服点指的就是出现屈服现象时所具有的最小应力值.一般用σs来表示。

伸长率：当螺纹钢材料在拉断之后，螺纹钢塑性伸长的长度与其原来长度的百分比就叫做伸长率，伸长率也称为延伸率，一般用δs来表示。

冲击韧性：指的是螺纹钢在吸收冲击能量后而不出现断裂现象的能力。

冷弯性能：指的是螺纹钢在常温条件下能够承受弯曲而不出现断裂现象的能力。

除了上述的螺纹钢五种基本物理性能指标之外，硬度也是螺纹钢材料的重要物理性能指标之一，表示的是螺纹钢材料抵抗硬物体压入螺纹钢表面的能力，通常来说，硬度越高，就表示螺纹钢的耐磨性越好，常用的硬度指标主要有维氏硬度、布氏硬度、洛氏硬度三种。除此之外，螺纹钢还具有其他一系列的物理性能指标，比如脆性、传导性、延展性、燃烧点、可塑性、多孔性、比重、吸湿、切变强度、疲劳强度、蠕变等等，不同的性能指标分别都是对螺纹钢不同物理性能的衡量和表示。

2 采集试验数据

现收集了公司目前所生产的七种尺寸的20MnSi螺纹钢，这七种规格分别是Ø16、Ø18、Ø20、Ø22、Ø25、Ø28、Ø32。

利用称重法来计算试样横截面的时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来表示，那么螺纹钢试样的横截面积为127.39试样重量/试样长度（mm2），运用数理统计的方法得出这七种尺寸螺纹钢的工程面积，所采用的公式如下所示：

表1 试样横截面积

3 数据分析

对Ø16、Ø18、Ø20、Ø22、Ø25、Ø28、Ø32这七种规格的20MnSi螺纹钢，每种规格的螺纹钢统计16个炉号，所统计的内容主要包括实测截面积、公称尺寸、屈服载荷、根据公称横面积与实测截面积所得出的抗拉强度与屈服强度、最大载荷等等。通过分析所得出的结果表明，利用公称面积的标准差与称重得出的面积可以看到，Ø16、Ø18这两种尺寸螺纹钢的标准差使用这两种方式所得出的结果差异较小，也就是说这两种尺寸螺纹钢的实际截面积与称重所得出的面积的平均值以及公称横截面积的离散程度相接近，因此可以直接使用公称横截面积法来检测其物理性能；Ø20、Ø22、Ø25、Ø28、Ø32这五种尺寸螺纹钢的标准差两种方法计算所得出的结果具有较大的差异，因而也就表明直接使用公称横截面积法检测其物理性能的方式不合理，与称重法相比，公称横截面积法求得的螺纹钢物理性能的判废比率较大。

将Ø32螺纹钢作为例子来进行具体分析，Ø32螺纹钢的公称直径是32mm，要想保证其能够与实际的截面积相近，就必须要对其进行轧钢工艺调整，调整量也就是直径（D）如下所示：