祁文娟,徐 斌
(河鋼股份有限公司承德分公司,河北 承德 067102)
高強(qiáng)鋼筋在進(jìn)行力學(xué)性能檢驗(yàn)時(shí),由于沒有明顯屈服平臺,按照標(biāo)準(zhǔn)要求用引伸計(jì)測量規(guī)定非比例延伸強(qiáng)度RP0.2代替屈服強(qiáng)度Rel。然而使用引伸計(jì)測量過程中影響準(zhǔn)確度因素較多,所以就必須進(jìn)行研究,分析產(chǎn)生原因和因素,提出解決方案。對新產(chǎn)品、新工藝的研發(fā)有著重要的意義。
盤卷狀高強(qiáng)鋼筋的矯直程度直接影響引伸計(jì)數(shù)值的采取,試樣越彎曲,其引伸計(jì)伸長量是試樣矯直過程中,并不是標(biāo)距段的純拉伸伸長量,這種情況下,取值低,往往得到錯(cuò)誤的結(jié)果。
圖1 應(yīng)力應(yīng)變曲線(矯直效果不好)
圖2 應(yīng)力應(yīng)變曲線(矯直效果好)
夾具和鉗口之間的潤滑不好容易發(fā)生打滑現(xiàn)象,這樣伴隨著鉗口打滑,引伸計(jì)會刀口會發(fā)生打滑,導(dǎo)致引伸計(jì)取值發(fā)生誤差,得到錯(cuò)誤的結(jié)果。
圖3 鉗口打滑拉伸曲線
1.3.1 選擇引伸計(jì)時(shí)首選注意標(biāo)距的選擇
根據(jù)GB/T228.1-2010要求,對于測定屈服強(qiáng)度和規(guī)定強(qiáng)度性能時(shí),建議Le應(yīng)盡可能跨越平行長度,理想的Le長度應(yīng)大于L0/2,但小于約0.9Lc,這將保證引伸計(jì)檢測到發(fā)生在試樣上的全部屈服。常規(guī)引伸計(jì)標(biāo)距Le有50mm、100mm、150mm,根據(jù)所測樣品標(biāo)距進(jìn)行選擇。
1.3.2 引伸計(jì)的類型及選擇
(1)電子引伸計(jì),通常為單側(cè)引伸計(jì),由于試驗(yàn)機(jī)本身同軸度的誤差,所以拉伸試驗(yàn)時(shí)會出現(xiàn)偏心拉伸現(xiàn)象,這種測得的伸長量與實(shí)際同軸測量的伸長量是有誤差的,與真正的拉伸伸長量是有一定的誤差的。當(dāng)引伸計(jì)在受壓一側(cè)時(shí),拉伸曲線會出現(xiàn)“反走”現(xiàn)象,當(dāng)引伸計(jì)測量在彎曲變形中性層時(shí),測量結(jié)果才是準(zhǔn)確的。由于偏心出現(xiàn)隨機(jī),引伸計(jì)裝夾位置不一定在中性層上,導(dǎo)致單側(cè)引伸計(jì)測量的數(shù)據(jù)不穩(wěn)定。雙側(cè)引伸計(jì),由于對稱性,可以避免偏心拉伸時(shí)彎曲變形的影響。
(2)自動引伸計(jì),自動引伸計(jì)要求的試驗(yàn)條件比較嚴(yán)格,如果滿足特定要求時(shí),可以得到較準(zhǔn)確的結(jié)果,但如果初始有微小的彎曲就不能得到準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。但自動引伸計(jì)可以很容易的得出“N”值和“R”值。
目前各種引伸計(jì)皆因不同條件會引起數(shù)據(jù)偏差的可能,所以就需要在現(xiàn)有條件基礎(chǔ)上,保證試驗(yàn)機(jī)的同軸度以及試樣的平直度。要求檢測人員要注意引伸計(jì)的裝夾,在使用前注意檢查刀口是否有鈍化或卷刃現(xiàn)象發(fā)生,如有發(fā)生及時(shí)更換,但注意更換后需進(jìn)行重新標(biāo)定。確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。
通過彈性模量數(shù)值判斷引伸計(jì)采取數(shù)值的正確與否,鋼鐵材料彈性模量在室溫下大都在190000N/mm2~220000N/mm2之間。但高強(qiáng)鋼材彈性模量的大小對屈服強(qiáng)度的影響較大。在拉伸曲線參數(shù)設(shè)定時(shí)把彈性模量E選出,參照彈性模量大小判斷引伸計(jì)采取PR0.2數(shù)值的正確與否。再通過鋼鐵材料強(qiáng)屈比特性推算屈服強(qiáng)度和彈性模量E的關(guān)系,可以得出不同鋼種彈性模量E區(qū)間數(shù)值,通過摸索精軋鋼筋系列的鋼筋彈性模量E在195000-206000N/mm2之間數(shù)據(jù)最為合理。試驗(yàn)過程中可以通過彈性模量數(shù)值直接判斷試驗(yàn)有效性。
高強(qiáng)鋼筋的檢驗(yàn)準(zhǔn)確性與否在產(chǎn)品研發(fā)過程中日趨體現(xiàn)出關(guān)鍵性和重要性,如RP0.2取值誤差造成成分體系的調(diào)整,不但增加成本,更有發(fā)生脆斷的危險(xiǎn)性,造成不良后果。本文通過試驗(yàn)過程中產(chǎn)生誤差的分析以及采取措施和判斷試驗(yàn)是否有效采取了新的方法,使高強(qiáng)鋼筋的檢驗(yàn)數(shù)據(jù)更精準(zhǔn),更能滿足產(chǎn)品研發(fā)和客戶的需求。