افزایش سختی سطحی
یکی از راههای افزایش سختی در فولاد کنترل فاز مارتنزیت می باشد. فاز مارتنزیت یک فاز به شدت سخت ولی در عین حال ترد و شکننده به حساب می آید از این رو می بایست شکل گیری این فاز در فولاد با کنترل انجام گردد. نمونه ای از استفاده مارتنزیت، فولاد به کار رفته در دندانپزشکی می باشد که از سختی بسیار بالای آن در تراشیدن دندان بهره می برند.
اما در مورد میلگرد TMT باید گفت در جایی که میلگرد به صورت گداخته در محدود دمایی 900 تا 970 درجه سانتیگراد پس از انجام عملیات نورد از غلتک ها بیرون می آید، عملیات خنک کاری با آب صورت می پذیرد. این عملیات باعث افزایش نرخ سرد شدن میلگرد نسبت به سرد شدن میلگرد در دمای محیط خواهد شد.
سرد کردن میلگردهای گداخته بخش اول عملیات حرارتی بر روی میلگرد به منظور میلگرد TMT می باشد. پس از آن ادامه روند سرد شدن تحت کنترل قرار می گیرد و میلگرد را به سمت تولید فازهای پرلیت و فریت و در مواردی فاز بینیت هدایت می نماید.
حاصل این عمل سختی سطح میلگرد خواهد بود. همان گونه که در تصویر شماره 2 مشاهده می گردد سطحی ترین قسمت های میلگرد آجدار یعنی آج های عرضی و طولی در حالتی که به صورت معمولی تولید گردد در معرض سایش قرار دارند. اما با استفاده از روش ترمومکانیکی و تولید میلگرد TMT سختی سطح میلگرد بالا رفته و از این موضوع جلوگیری به عمل می آید.
می دانیم میلگرد آجدار برای مسلح کردن بتن به کار می رود. پس از بتن ریزی موادی که در بتن قرار دارند به راحتی می توانند سطح میلگرد را تحت تأثیر خود قرار دهند. مخصوصا میلگرد آجدار سایز بالا که برای بتن ریزی های حجم بالا یا فونداسیون های طویل به کار می روند در صورت ضعف در سطح، آسیب پذیری بالایی دارند. لذا با استفاده از روش ترمومکانیکی و افزایش سختی سطح میلگرد این موضوع تا حدود زیادی برطرف می شود.
افزایش نرمی در مرکز میلگرد
میلگرد تی ام تی تحت فرآیند ترمو مکانیکی تولید می گردد. ابتدا در بحث فرآیند مکانیکی تحت نورد قرار می گیرد. در این مرحله دانه ها از غلتک هایی عبور می کنند و به زیر دانه هایی تبدیل می شود که این ریز شدن دانه باعث افزایش استحکام می گردد. اما در بخش خنک کننده دانه بندی در مرکز کمی رشد خواهد داشت و این امر باعث نرم شدن مرکز میلگرد خواهد شد.
در نتیجه این نرم شدن مرکز میلگرد ترمو مکانیکی یا TMT باعث افزایش استحکام کششی و مقاوم شدن آن در برابر بارهای برشی نیز خواهد شد. باید به این نکته توجه داشت در یک میلگرد TMT ترکیبی از سختی (در سطح)، نرمی (در مرکز)، بهبود استحکام کششی و ریزدانه شدن فولاد اتفاق می افتد و تجمع همه ی اینها در کنار هم باعث افزایش کیفی خواص فولاد می گردد. خواصی که مهندسین طراح عمران و معماری به دنبال آن هستند.
خاصیت جوش پذیری میلگرد TMT
جوش پذیری فولادها
به طور کلی خاصیت جوش پذیری در فولاد ها مخصوصا در فولاد نرم Mild Steel یک مزیت به حساب می آید. یکی از دلایل استفاده گسترده از فولاد در ساختمان سازی همین خاصیت جوش پذیری آن بوده است. اما باید به این نکته توجه داشت هنگامی که عملیاتی برای سخت کردن فولاد صورت می پذیرد عملاً جوش پذیری آن ضعیف می شود. در این حالت هنگام جوشکاری عملیات پیش گرم Per-Heating و یا عملیات حرارتی بعد از جوشکاری (PWHT (Post welding heat treatment صورت می گیرد.
جوش پذیری در میلگرد TMT
میلگرد ترمومکانیکی یا میلگرد TMT از روال گفته شده در بند قبلی مستثنا نیست. لذا در جاهایی که جوشکاری این نوع میلگرد اجتناب ناپذیر است می بایست بر اساس رویه جوشکاری و محدوده دمایی های مرتبط با دامنه قطر میلگرد، عملیات پیش گرم و عملیات حرارتی بعد از جوشکاری صورت گیرد تا از ترد و شکننده شدن میلگرد آجدار جلوگیری به عمل آید.
همچنین عملیات پیش گرم می تواند مانع ایجاد تنش های پسماند در فولاد و در اینجا در میلگرد آجدار گردد. امروزه برای اتصال دادن میلگردهای آجدار از روشهای نوینی بهره می برند که از آن جمله می توان به کوپلر یا اتصال مکانیکی اشاره نمود. چنین امکاناتی عملا باعث شده است کاهش خاصیت جوش پذیری میلگرد آجدار TMT را جبران نماید.