建筑材料的冷加工及热处理技术

1.冷拉强化和时效处理

冷加工是指钢材在常温下进行的加工，常见的冷加工方式有冷拉、冷拔、冷轧、冷扭、刻痕等。钢材经冷加工产生塑性变形，从而提高其屈服强度，这一过程称为冷加工强化处理。

图7-6　钢筋冷拉曲线

在实际工程中，往往按工程要求，所选的钢筋塑性偏大，强度偏低，或者利用Q215号钢时，可以通过冷拉及时效处理来调整其性质，并达到节省钢材的目的。

冷拉是冷加工的一种，是将钢筋在常温下拉伸，使其产生塑性变形，从而达到提高其屈服强度和节省钢材的目的（图7-6）。

从图7-6中可明显看出，冷拉并时效处理后的曲线O′K1C1 D1 与未冷拉的曲线比，屈服点明显提高、抗拉强度也有提高，塑性降低。冷拉后的钢材，时效速度加快，常温下15～20 d可完成时效（称自然时效）。若加热钢筋，则可以在更短的时间内完成时效（称人工时效）。(www.xing528.com)

冷拉并时效处理后的钢筋在冷拉同时，已被调直和清除锈皮。在冷加工时，要严格控制冷拉应力，使冷拉后钢筋性能符合对冷拉钢筋力学性能的相关规定。

2.热处理

热处理是将钢材按一定规则加热、保温和冷却，以获得需要性能的一种工艺过程。热处理的方法有淬火、回火、退火和正火。建筑工程所用钢材一般只在生产厂进行热处理，并以热处理状态供应。在施工现场，有时需对焊接钢材进行热处理。

（1）淬火：将钢材加热至723 ℃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。

（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。按回火温度不同，又可分为高温回火（500 ℃～650 ℃）、中温回火（300 ℃～500 ℃）及低温回火（150 ℃～300 ℃）三种。回火温度越高，钢材硬度下降越多，塑性和韧性恢复越好，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。

（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，放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，从而达到改善性能的目的。

（4）正火：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，得到均匀、细小的显微组织。钢材正火后强度和硬度提高，塑性较退火小。