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度、屈服強度、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。

關鍵詞：公稱橫截面積法；螺紋鋼；性能檢測

在現階段內，我公司主要是采用“鋼筋混凝土用GB1499-91”標準來對螺紋鋼的物理性能進行檢測，利用稱取試樣重量的方式來得出試樣的橫截面積，進而再得出試樣的抗拉強度與屈服點，通過這些數據來判定螺紋鋼的物理性能。在GB1499-91的標準下，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度與屈服點，這一轉變對螺紋鋼物理性能的檢測結果準確性是否有影響，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準條件下均勻拉伸、沖擊、冷彎等等。一般來說，螺紋鋼主要有五大物理性能指標，分別是通過一次拉伸實驗得出的抗拉強度、屈服點、伸長率；通過沖擊韌性實驗得出的沖擊韌性；通過冷彎實驗得出的螺紋鋼的冷彎性能。

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

屈服點：螺紋鋼在拉伸時，當應力超過鋼材彈性極限時，就算不增加應力，而螺紋鋼仍然會產生明顯的變形，這就是屈服現象，屈服點指的就是出現屈服現象時所具有的最小應力值.一般用σs來表示。

伸長率：當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斷裂現象的能力。

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斷裂現象的能力。

除了上述的螺紋鋼五種基本物理性能指標之外，硬度也是螺紋鋼材料的重要物理性能指標之一，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，比如脆性、傳導性、延展性、燃燒點、可塑性、多孔性、比重、吸濕、切變強度、疲勞強度、蠕變等等，不同的性能指標分別都是對螺紋鋼不同物理性能的衡量和表示。

2 采集試驗數據

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

利用稱重法來計算試樣橫截面的時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），運用數理統(tǒng)計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 數據分析

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16個爐號，所統(tǒng)計的內容主要包括實測截面積、公稱尺寸、屈服載荷、根據公稱橫面積與實測截面積所得出的抗拉強度與屈服強度、最大載荷等等。通過分析所得出的結果表明，利用公稱面積的標準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準差使用這兩種方式所得出的結果差異較小，也就是說這兩種尺寸螺紋鋼的實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準差兩種方法計算所得出的結果具有較大的差異，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際的截面積相近，就必須要對其進行軋鋼工藝調整，調整量也就是直徑（D）如下所示：

4 結論

通過數據分析的結果可知，在現有的條件下，如果直接使用公稱橫截面積法來對螺紋鋼物理性能進行檢測，會大大增加鋼材的判廢率。同時，合理減少軋鋼負偏差，能夠將螺紋鋼物理性能檢測的合格率有效提高。

5 結語

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果也是不同的，因此在實際情況中必須要對公稱橫截面積法進行合理、針對性的使用，并將其與其他檢測方式相結合，不斷提高螺紋鋼物理性能檢測的準確性。

參考文獻：

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

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