Термічне зміцнення арматурних сталей.
Термічне зміцнення арматурної сталі полягає в нагріві її до заданої температури, швидкому охолодженні (загартуванню), в подальшому відпустці (нагріванні до меншої, ніж для загартування, заданої температури) і повільному охолодженні.
Термічного зміцнення можна піддавати вуглецеві і низьколеговані арматурні сталі. Так, в результаті термічного зміцнення гарячекатаної арматурної сталі класу АП марки Ст. 5 її тимчасовий опір розриву може бути підвищено з 5000 до 9000 кгсм2, а межа плинності з 3000 до 6000 кгсм2, що відповідає арматурі класу ATV. Тимчасовий опір арматурної сталі класу АШ після термічного зміцнення підвищується з 6000-7000 до 10 500-12 000 кгсм2, а межа плинності - з 4000-5000 до 8000-10 000 кгсм2, що відповідає арматурі класів ATV і ATV. Наведені приклади показують, що термічна обробка дозволяє підвищити характеристики міцності арматури на 50-100%. При цьому необхідні порівняно малі додаткові витрати, які не перевищують 10% вартості вихідної гарячекатаної арматури.
Способи термічної обробки стали різні. Для арматурної сталі найбільш прийнятним способом термообробки в даний час вважається гарт у воді з наступним відпуском. Після гарту властивості міцності стали значно підвищуються, а пластичність знижується. Наступний відпустку кілька знижує ступінь гарту, т. Е. Міцності стали, але зате збільшує її пластичність.
За оптимальний режим термообробки для кожної вихідної марки арматурної сталі приймається такий, при якому механічні властивості термічно зміцненої арматури збігаються з характеристиками, встановленими для певних класів стали, зазначених в технічних вимогах.
В середньому при термоупрочнение арматури температура нагрівання під загартування коливається в межах від 900 до 1000 ° С, а температура відпустки - від 350 до 450 ° С. При підвищенні температури нагріву під загартування міцність і пластичність стали знижуються. Перегрів при відпустці також призводить до зниження міцності стали, а нагрів арматури при відпустці до температури, 600 ° С і вище і подальше повільне охолодження на повітрі практично знімають ефект зміцнення.
Процес термічного зміцнення арматури складно організувати в арматурних цехах заводів залізобетонних виробів. Раціональніше термічне зміцнення виробляти на металургійних заводах і в крайньому випадку в спеціалізованих цехах районних арматурносварочних заводів, які повинні забезпечувати такий арматурою кілька споживачів.
Першими почали термічне зміцнення арматури зі сталі марок Ст. 5 і 35ГС на Рязанському заводі № 2 і на деяких інших заводах залізобетонних виробів. Для цього використовують спеціальні установки, нагрівання стали в яких здійснюється електричним струмом.
Очищені, випрямлені і обрізані під необхідний розмір стрижні укладають в завантажувальний пристрій, з якого сирі стрижні по одному скочуються вниз і потрапляють в нагрівальний пристрій. При цьому кінці стрижнів затискаються в контактних губах із зусиллям 600-1000 кг двома пневматичними циліндрами. Надійне затискання кінців стрижнів в контактних губах - необхідна умова для дотримання заданого режиму термообробки.
Температуру нагрівання під загартування зазвичай контролюють за величиною теплового подовження стрижнів. Стрижні на ділянці між контактними губками в процесі нагрівання підтримуються проміжними опорами, щоб виключити вплив їх провисання на точність вимірювання їх теплового подовження, і одночасно розтягуються зусиллям, що створює в стрижнях напругу 0,5-1 кГмм2.
Під час нагрівання одного зі стрижнів черговий стрижень утримується в подає пристрої відтинає штовхачем; як тільки стрижень нагріється до необхідної для загартування температури, штовхач скидає його в ванну з водою, температура якої 10-40 ° С.
У ванні стрижні повинні знаходитися не менше 10-15 сек. За цей час вони охолоджуються і коротшають, після чого ланцюговим транспортером подаються в вузол відпустки, де затискаються в контактних губах.
У відпускний пристрої спосіб нагріву стрижнів той же, що і в нагрівальному. Після відпустки стрижні охолоджуються на повітрі в спеціальному контейнері. Охолоджувати відпущені стрижні на бетонній підлозі і в сирих місцях неприпустимо, так як це може призвести до погіршення властивостей термічно зміцненої арматурної сталі. Тільки при строгому дотриманні режимів зміцнення можна отримати зміцнену арматуру, що відповідає вимогам ГОСТ 10884-64 і Вказівкам СН 250-65. Роботами на установках повинні керувати фахівці металознавці - термісти.
Металургійні заводи почали випуск дослідно партій термічно зміцненої арматурної сталі, зі збільшенням якого відпаде потреба виробляти зміцнення арматури на будівельних підприємствах.