Наряду с испытанием ненапряженной проволоки на влияние нагревания были испытаны образцы проволоки 1, 2 и 3 в состоянии предварительного натяжения, соответствующего 0,55—0,65. Эти образцы были установлены в печи между зажимами. Образцы находились в напряженном состоянии и в процессе их нагрева до температуры 300° С с выдержкой при этой температуре в течение 30 мин. Затем образцы испытывали в печи при этой температуре на растяжение. Как видно из графика , а, при нагреве до температуры 2003С заметного снижения прочности проволоки не наблюдалось; при нагреве до 300° С проволоки некоторых видов показывают снижение прочности на 15—25%, но не ниже величины произведенного предварительного напряжения. После охлаждения прочность проволок восстанавливается. Таким образом, изменение механической прочности проволок в напряженном и в ненапряженном состоянии при продолжительном нагревании идентично. В такой же степени, как прочность, изменяется и предел упругости проволоки, в то время как ее удлинение при разрыве от нагревания увеличивается. В частности, жесткая проволока при разрыве также удлиняется более чем на 5%. Характерно, что временное сопротивление и предел пропорциональности проволоки, продолжительно нагреваемой при температуре 200—300°С, несколько
увеличиваются, а удлинение при разрыве становится равным 5% и более.
Таким образом, от нагрева механические качества высокопрочной арматурной проволоки улучшаются.
В настоящее время на заводах применяются различные методы повышения качества высокоуглеродистой проволоки, изготовляемой холодной протяжкой (волочением) или
холодной прокаткой. Наиболее известные из них: патентирование; закалка с низкотемпературным отпуском; закалка с выдержкой; термическая обработка; низкотемпературный отпуск в напряженном состоянии и др.
Патентирование. Проволоку нагревают до температуры 800— 900°С с последующим быстрым охлаждением до 500°С, выдерживают при такой температуре некоторое время и
затем охлаждают до нормальной температуры. В результате этого металл проволоки приобретает сорбитную структуру. Тонкость этой структуры в значительной степени зависит от температуры патентирования. Процесс патентирования стали предшествует холодной протяжке.
Холодная протяжка. Диаметр проволоки уменьшается за счет протяжки ее через фильеры, в результате чего сталь приобретает удлиненную мицелярную структуру; при этом
температура проволоки поднимается до 100—150°С.
Холодная прокатка. Проволоку пропускают через ряд парных валков с уменьшающимся зазором между ними. Отличие от протяжки через фильер заключается в том, что при
прокатке нет скольжения и трения поверхности проволоки по фильеру.
Закалка с низкотемпературным отпуском. Процесс закалки заключается в быстром охлаждении нагретой проволоки с 800—900°С до комнатной температуры. При этом металл
приобретает волокнообразную мартенситовую структуру. Закаленная сталь очень тверда, но в то же время хрупка. Закаленная проволока непосредственно на практике не
применяется, поэтому ее обязательно подвергают низкотемпературному отпуску.
Закалка с выдержкой. Для устранения причин возникновения начальных температурных напряжений в процессе охлаждения рекомендуется производить закалку в два этапа:
сначала быстро охлаждать до температуры 300°С, делать некоторую выдержку при этой температуре и затем медленно охлаждать до комнатной температуры. Этим также достигается своего рода низкотемпературный отпуск.
Термическая обработка патентированной холоднотянутой проволоки. Этот метод предусматривает «старение» в процессе непродолжительного нагрева до температуры 200—250°С. Существует представление, что в этом процессе происходит окисление азота в кристаллической сетке и на границе зерен структуры, которое препятствует смещению их друг относительно друга. Можно применять и более высокую температуру, но при сокращении продолжительности нагрева.
Термическая обработка закаленной проволоки. Отпуск производится при температуре 400—500°С до тех пор, пока сгладятся все внутренние начальные напряжения, полученные в результате быстрого охлаждения. При этом мартенситовая структура преобразуется в тонкую волокнистую.
Изложенные краткие сведения о некоторых методах обработки стали на заводах при изготовлении проволоки, пригодной для целей предварительного напряжения, позволяют более внимательно решать вопрос использования того или иного вида проволоки в строительстве. Производимая на местах при использовании высокоуглеродистой проволоки ее холодная обработка (пропускание в вальцах, профилирование, насечка и т. д.) всегда приводит к резкому понижению прочности и к приобретению ломкости — явлениям, весьма нежелательным для арматуры предварительно напряженных конструкций. Поэтому проектировщик, технолог и строитель должны быть ознакомлены с возможными приемами улучшения качества жесткой проволоки и основными методами их использования.