本发明专利技术属于钢铁冶金中的螺纹钢使用技术领域，特别涉及一种减少400Mpa级钢筋2倍弯心直径冷弯加工断裂发生率的方法，包括：建立钢筋晶粒度、C、P、S、N元素含量对400Mpa级钢筋冲击功影响的定量关系方程，确定不同规格400Mpa级钢筋满足冷弯要求的冲击功临界值；钢筋弯心圆柱表面加工有月牙横肋槽。本发明专利技术总结出C、P、S、N元素对400Mpa级钢筋韧性的定量影响数据，并将C、P、S、N元素对钢筋韧性的影响之和作为一个整体进行考虑，控制C、P、S、N元素对钢筋韧性的影响之和小于某一临界值；弯心圆柱表面加工有月牙横肋槽，钢筋折弯时，钢筋的横肋进入弯心圆柱表面的月牙横肋槽内，减少横肋压入现象。
1、现代民用建筑结构设计及一些工业建筑中均会遇到混凝土结构设计成曲线形、锐角形、直角形、钝角形的情况，其内部结构中的钢筋也需被相应进行冷弯加工，目前建筑工地中钢筋的冷弯加工作业机器为一个可以转动的圆盘机构，该圆盘机构含有卡板、弯心圆柱、折弯圆柱，其中卡板、弯心圆柱不随圆盘机构的转动而转动，折弯圆柱随圆盘机构的转动而转动，将钢筋放置到圆盘上卡板、弯心圆柱和折弯圆柱的中间部位后，圆盘机构开始转动，弯心圆柱与钢筋接触后带动钢筋弯折变形。
2、目前建筑工地上为了降低折弯部分用钢量，普遍采用2倍弯心直径(弯心圆柱的直径为钢筋直径的2倍)进行弯折，弯折过程中主要存在以下两个问题：1、为降低生产成本，钢筋生产厂家一般将c、p按照国标上限进行控制，并加入过量的n来提高vn的析出强化效果，钢质游离氮含量较高，且钢厂均是将c、p、s、n含量当做分散的元素个体进行控制，而未将c、p、s、n元素对钢筋韧性的影响之和作为一个整体进行控制，若c、p、s、n元素全在含量上限时，易导致钢筋的韧脆转变温度较高，冬季气温低时对钢筋进行冷弯加工时，易发生断裂。2、钢筋表面存在凸起的月牙形横肋，横肋高度一般为钢筋直径的5-10％，钢筋以弯心圆柱为弯心进行冷弯时，横肋被压入钢筋基体中，压入部位的钢基体产生加工硬化从而使韧塑性降低，且压入部位产生折叠状小缺口，若对钢筋进行反弯或剧烈碰撞时，易在横肋根部处发生断裂。
r/>技术实现思路
1、针对以上存在的问题，本专利技术提供一种减少400mpa级钢筋2d冷弯加工断裂发生率的方法，相比于现有技术，主要有以下三点技术改进：总结出c、p、s、n元素对400mpa级钢筋韧性的定量影响数据，并将c、p、s、n元素对钢筋韧性的影响之和作为一个整体进行考虑，控制c、p、s、n元素对钢筋韧性的影响之和小于某一临界值；弯心圆柱表面加工有月牙横肋槽，钢筋折弯时，钢筋的横肋进入弯心圆柱表面的月牙横肋槽内，减少横肋压入现象；钢筋在冬季折弯过程中，向折弯钢筋表面喷淋地下水，用于提高冷弯钢筋的温度，进而提高钢筋韧性。
2、1、建立钢筋晶粒度、c、p、s、n元素含量对400mpa级钢筋冲击功影响的定量关系方程，并确定不同规格400mpa级钢筋满足冷弯要求的冲击功临界值，钢厂在设计400mpa级钢筋成分时，除需满足强度性能外，还需满足以下方程：
3、如果：ωn－ωv/3.64－ωnb/6.64≥0，则晶粒度、c、p、s、n元素含量需满足下式①，才能使400mpa级钢筋达到满足2d冷弯要求的冲击功临界值：177+(g－8)*20－300*ωc－875*ωp－200*ωs－(ωn－ωv/3.64－ωnb/6.64)*4800≥ak临界①
4、如果：ωn－ωv/3.64－ωnb/6.64<0，则晶粒度、c、p、s、n元素含量需满足下式②，才能使400mpa级钢筋达到满足2d冷弯要求的冲击功临界值：
5、177+(g－8)*20－300*ωc－875*ωp－200*ωs≥ak临界 ②
6、ak临界＝20*(d)/25 ③
7、式①②③中的d为钢筋公称直径，(mm)；ωc、ωp、ωs、ωn、ωv、ωnb分别为螺纹钢中c、p、s、n、v、nb元素的质量百分含量，(％)；g为钢筋晶粒度级别，g值的确定方法为：针对每个直径规格的钢筋，从不同支上取10个金相试样，按照gb/t 6394《金属平均晶粒度测定方法》检测钢筋横截面1/2半径处的晶粒度级别，这10个试样中晶粒度级别的最小值为该规格的晶粒度g；ak临界为钢筋满足冷弯要求的常温冲击功临界值，(j)。
8、式①②③中的ak临界为该规格钢筋不易发生冷弯断裂的常温冲击功临界值，(j),比如公称直径为40mm的钢筋不易发生冷弯断裂的常温冲击功临界值为：
9、20*40/25＝32j，该临界值计算方法是专利技术人从以下生产经验中总结提炼出来的：钢筋公称直径越大越易发生冷弯断裂，不易发生冷弯断裂的常温冲击功临界值与钢筋公称直径成正比，其原因是钢筋直径越大，弯折时内外弧的不均匀变形程度越大，且钢筋内外弧的不均匀变形程度与钢筋直径成正比。钢筋弯折过程中产生的内应力越大，越易发生断裂，得到25mm规格的钢筋不易发生冷弯断裂的常温冲击功临界值为20j，在此基础上得出其他规格的钢筋不易发生冷弯断裂的常温冲击功临界值。
10、式①中的“177+(g－8)*20－300*ωc－875*ωp－200*ωs－(ωn－ωv/3.64－ωnb/6.64)*4800”为晶粒度级别、c、p、s、n元素含量对钢筋常温冲击值影响的计算方法，该临界值计算方法是专利技术人从以下生产经验中总结提炼出来的：每增加0.01％的c约会降低常温冲击功3j；每提高1级晶粒度约会提高常温冲击功20j；每增加0.01％的p约会降低常温冲击功8.75j；每增加0.01％的s约会降低常温冲击功2j；每增加0.001％的游离n约会降低常温冲击功4.8j；游离氮含量的计算方法为：螺纹钢中的氮含量减去v、nb元素所固定的氮含量。
11、在②式中，氮对冲击值不产生有害影响，其原因是由于nb、v元素所理论固定的氮含量多于螺纹钢中氮含量，则螺纹钢中不存在游离氮，此时氮对冲击值不产生有害影响。
12、2、弯心圆柱表面加工有月牙横肋槽，钢筋折弯时，钢筋的横肋进入弯心圆柱表面的月牙横肋槽内。
13、优选的，弯心圆柱表面加工有环形槽，环形槽的横截面与钢筋的1/2横截面相同，在环形槽沟中加工有月牙形横肋。月牙横肋槽的高度为钢筋横肋高度的100～110％，月牙横肋槽的宽度为钢筋横肋宽度的110～130％，月牙横肋槽的长度为钢筋横肋长度的110～130％，月牙横肋槽的间距与钢筋横肋间距相同，月牙横肋槽之间的相对位置关系与钢筋横肋之间的相对位置关系相同。
14、弯心圆柱表面加工有月牙横肋槽后，钢筋折弯时，钢筋的横肋进入弯心圆柱表面的月牙横肋槽内。且月牙横肋槽的长、宽、高参数均不小于钢筋横肋的长、宽、高参数，折弯时，横肋和横肋之间均与弯心圆柱接触，横肋不明显受压，横肋根部处不易出现折叠和加工硬化。
15、3、冬季对钢筋折弯过程中，向冷弯钢筋喷淋地下水，用于提高冷弯钢筋的温度，进而提高钢筋韧性。
16、地下水的温度一般为18℃，且易得，施工工地一般都有地下水井，便于应用，喷淋后的地下水可与水泥、石子搅拌后加工形成混凝土，不产生水资源的浪费。
17、所述喷淋位置位于钢筋弯折部位的前后20～30cm内，喷淋水需均匀覆盖钢筋表面，喷水量为5～10m3水/kg钢筋，对钢筋喷淋10秒以上再进行弯折。
18、钢筋的韧性与温度关系很大，专利技术人通过生产经验发现：钢筋在常温(20℃)时的冲击值约是0℃时的2倍，约是－20℃时的4倍，因此用地下水喷淋钢筋后(在冬季环境温度低于0本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种减少400Mpa级钢筋2倍弯心直径冷弯加工断裂发生率的方法，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，如果：ωN－ωv/3.64－ωNb/6.64≥0，则晶粒度、C、P、S、N元素含量需满足177+(G－8)*20－300*ωc－875*ωp－200*ωs－(ωN－ωv/3.64－ωNb/6.64)*4800≥AK临界，使400Mpa级钢筋达到满足2d冷弯要求的冲击功临界值；
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，钢筋折弯时，钢筋的横肋进入弯心圆柱表面的月牙横肋槽内。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，月牙横肋槽的长、宽、高参数均不小于钢筋横肋的长、宽、高参数，折弯时，横肋和横肋之间均与弯心圆柱接触，横肋不受压。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，钢筋弯心圆柱表面加工有环形槽，环形槽的横截面与钢筋的1/2横截面相同，在环形槽沟中加工有月牙形横肋。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述月牙横肋槽的高度为钢筋横肋高度的100～110％，月牙横肋槽的宽度为钢筋横肋宽度的110～130％，月牙横肋槽的长度为钢筋横肋长度的110～130％。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，月牙横肋槽的间距与钢筋横肋间距相同，月牙横肋槽之间的相对位置关系与钢筋横肋之间的相对位置关系相同。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，钢筋在冬季折弯过程中，向折弯钢筋表面喷淋地下水，用于提高冷弯钢筋的温度。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述喷淋位置位于钢筋弯折部位的前后20～30cm内。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，喷水量为5～10m3水/kg钢筋，对钢筋喷淋10秒以上再进行弯折。
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【技术特征摘要】
1.一种减少400mpa级钢筋2倍弯心直径冷弯加工断裂发生率的方法，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，如果：ωn－ωv/3.64－ωnb/6.64≥0，则晶粒度、c、p、s、n元素含量需满足177+(g－8)*20－300*ωc－875*ωp－200*ωs－(ωn－ωv/3.64－ωnb/6.64)*4800≥ak临界，使400mpa级钢筋达到满足2d冷弯要求的冲击功临界值；
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，钢筋折弯时，钢筋的横肋进入弯心圆柱表面的月牙横肋槽内。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，月牙横肋槽的长、宽、高参数均不小于钢筋横肋的长、宽、高参数，折弯时，横肋和横肋之间均与弯心圆柱接触，横肋不受压。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，钢筋弯心圆柱表面加工有环形槽，环形槽的横截...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨志杰，刘洪银，刘红武，吴群，时英杰，张猛，王利伟，
申请(专利权)人：山东钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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