Способ обработки арматурных стержней
Изобретение относится к металлургии , в частности к механико-электротермической обработке арматурных сталей, и может быть использовано при изготовлении напряженного жетшзобетона . Целью изобретения является повышение сопротивления хрупкому разрушению путем более равномерного расраспределения водорода в объеме металла . Арматурные стержНи подвергают пластической деформации при напрягжениях , равных 1,03-1,06 предела текучести , в течение 10-16 мин и электротермическому натяжению с нагревом до 400-500 0. 2 табл. (Л
СОКИ СОВЕТСКИХ
РЕСПУБЛИК (1% (11) 2 А1 (51)4 С 21 Р 8/08
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3821154/22-02 (22) 06.12.84 (46) 07.12.86. Бюл, Ф 45 (71) Донецкий ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт и Московский ордена Трудового
Красного Знамени вечерний металлургический институт (72) Ю, А. Башнин, В. А. Харченко, Б, А. Калачев, В, И, Заика, Я, С, Гончар и И. Е. Силаева (53) 621, 785, 79 (088. 8) (56) Соколовский П. И. Арматурные стали. — М.: Металлургия, 1964;- с. 192-194, Там же, с. 199-20). (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ АРМАТУРНЫХ
СТЕРЖНЕЙ (57) Изобретение относится к металлургии, в частности к механико-электротермической обработке арматурных сталей, и может быть использовано при изготовлении напряженного железобетона. Целью изобретения является повышенйе сопротивления хрупкому разрушению путем более равномерного расраспределения водорода в объеме металла. Арматурные стержни подвергают пластической деформации при напря-. жениях, равных 1 03-1,06 предела текучести, в течение 10- 16 мин и электротермическому натяжению с нагревом до 400-500 С, 2 табл, 1275052 з
Изобретение относится к металлургии, в частности к механо-электротермической обработке арматурных сталей и может быть использовано в строительной промьппленности при изготовлении напряженного железобетона, Цель изобретения — повьппение сопротивления хрупкому разрушению эа счет равномерного распределения водорода в объеме металла, Предварительное натяжение арматурных стержней при напряжении, равном 1,03-1,06 от значений предела текучести, обеспечивает формирование дополнительного количества равномерно распределенных дефектов, служащих ловушками и коллекторами для водорода. Диспергирование субструктуры и появление дополнительного количества дефектов и несовершенств способствует равномерному распределению водорода в объеме металла, Это снижает диффузионную подвижность водорода в связи с меньшим количеством его в каждом из коллекторов из-эа значительно большего их числа. Поэтому уменьшаются объемйые напряжения, вызванные водородом и повьппается сопротивление стали зарождению и развитию трещин.
При растягивающих напряжениях, превьппающих значения, равные 1,06 от значений предела текучести, в большей степени развивается пластическая деформация, что способствует возникновению грубых скоплений дефектов (коллекторов), а это приводит к неравномерному перераспределению водорода.
При растягивающих напряжениях, меньших I 03 от значений предела текучести, пластическая деформация происходит только в тех зернах, которые благоприятно ориентированы к направлению растягивающих сил (нагрузок1, что еще больше усугубляет неравномерность распределения водорода в объеме металла по сравнению с исходным состоянием.
Выдержка арматурных стержней в предварительно напряженном состоянии свьппе 16 мин неэффективна, поскольку эа это время происходит практически полное "оседание водорода на дефектах металла. При выдержке арматурных стержней в предварительно .напряженном состоянии меньше
10 мин не достигается насыщение
I дефектов металла водородом, что связано с влиянием кинетических факто- ров на диффузию атомов водорода.
Последующий электронагрев арматурных стержней при электротермическом натяжении ик на упоры частично удаляет водород иэ металла и снижает внутренние напряжения в металле, что положительно сказывается
1б на сопротивлении стали хрупкому разрушению.
Пример. Арматурную термически упроченную с прокатного нагрева сталь 35ГС диаметром 20 мм и сталь
15 80С диаметром !6 мм и длиной 350 и
500 мм обрабатывают по предлагаемому и известному способам, На разрывных машинах производят механическое натяжение прутков соответствуюших значениям. предела текучести 1,0; 1,03; I 05; 1,06; 1,12 и 1,15.
Величину деформаций и напряжений оценивают с помощью тензометров. Дос25 тигая определенньпс напряжений, арматурные прутки выдерживают в течение различного времени в захватах разрывной машины и оценивают степень хрупких разрушений арматуры.
Злектронагрев арматурных стержней под электротермическое натяжение про водят при 50,200,400,600 и 650 С.
Результаты обработки арматурных стержней по различным режимам представлены в табл. 1 и 2 °
Иэ табл. 1 и 2 следует, что лучшим комплексом свойств обладает сталь при вытяжке с напряжениями, равными ! 03-1,06 от значений предела текучести, в течение 10-16 мин и электротермическим натяжением с нагревом до 400 С. При этом количество хрупких разрушений арматурных прут" ков, обработанных по предлагаемому способу достигает 2-5Х в то время как при изготовлении таких же прутков по известному способу имеют место хрупкие обрывы от 13 до 187.
Тонкая структура арматуры, подвергающейся натяжению по предлагаемому способу, характеризуется значительной большей однородностью субструктуры по сравнению с металлом, подвергающемуся натяжению по известным режимам. Плотность дислокаций несущественно увеличивается по сравнению с плотностью дислокаций исходного металла, Концентрация водорода в стали меняется в зависимоз 1275052 4 сти от режимов обработки при механи- стическую деформацию при напряжениях ческом натяжении. При предваритель выше предела текучести и электротерном механическом. натяжении при напря- мическое натяжение, о т л и ч а ю— жениях, равных 1,03-1 06 от предела шийся тем, что, с целью повытекучести, в течение 10-16 мин кон- q шения сопротивления хрупкому разруцентрация водорода существенно умень- шению путем равномерного распределешается. ния водорода в объеме металла, пластическую деформацию производят при
Формула изобретения напряжениях, равных l,03 — l,06
10 предела текучести, в течение 10-16 мин.
Способ обработки арматурных стержней, включающий предварительную плаТаблица I
Ко«не«трап«яя водорода (н3, см /100 r, 2 к хгс ° ss роцент хрупких рааруеннй
Напряхе«нв пр механическом натякенни по пределу текучестя
Ракии обработки
Длнтельость ьщерхкн
ss« о,< с/ин
1,06
3,3
I 31 93 l3
1З2,8
133,2 10
9,4
78,3
79,0
9,5
1О
78,4
3,1
9,5
98 1320 10
3,3
7897
132,6 I I
134 4 6
139,7 2
140 О 2
139 2 3
136,5. 4
3,2
79ОО
9,0
1,036„
:9,9
79,5
2,0
9,6
79,3
194
79,6
9 8
194
79,2
9,8
1,5
20 79,8
10,0
1,9
1,056
79,7
9 6
135,0
I 40i I
140,7
139,8
2,2
79,6
9,4
1,5
13 .
80,0
9,8
1 5
80,5
9,9
1,6
9,7
78,8
133,8
1 35 5
139,О
l 9
l,066
80,7
9,0
2 ° 2
79,5
9,4
1,5
80е 7
9 ° 9
140,5
l 40 i 3
136 ° 2
I33i3
I ° 3
81,4
9 3
1,5
79,3
9,7
2,0
1,156, 5 (sseecw ный) 9,4
2,9
79,9
10,2
I34,0
134 0
133,9
1ЗЗ,4 10
2,8
1З
8О,О
9,3
2,6
79, 3
9,2
2,8
78 5
9,3
2,6
1275052
Продолжение табл. 1
Ренин оЬра8отки
6o,а гс/ии а
Концентрация водорода (н1", сма/100 г
К,, роце кГс м хрупх рвэру
Длнтель ность вмдермк иин
Сталь впрянение и механическом атявенни и пределу текуест»
35FC
4,3
1,06, 143 7 !5
145,0 16
144,8 17
144,3 18 !
45,4 IS
)48,2 9
155,9 5
I55,3 Э
154,4 4
150,0 8
150,8 8
96,2
7,8
4,1
95,8
7 8
4,1!
95,3
7,6
96,6
7,6
4i2
96,9
7 9
4,2
19038
96,5
8 0
2,6 35ГС
1,8
96,6
8,7
97,0
8,5
1,7
96,0
8,9
1,8
95,7
8,0
2,4
2,9
1,056„
35ГС
97,4
8,1
156,3 4
96,8
8,4
8,6
156,5 4
156,9 5 !
51,5 7
15I,7 8
155,8 5
I56,5 4
l,6
16 96,5
8,3
2,0
3,0
96 ° 6
8,2
3,1
1,069
Щ1
7,6 .
97,2
96,5
1О
8,7
2,0
97 0
8,8
2,0
8,5 l56,0 5
96 9
97,0
1,9 8,0
152,3 8
146,0 13
146, Э 12
146,7 !2 !
45,8 12
146,б 10
2,5
I, I26 од
10 (ненастный) 35ГС
96,4
7,9
3,7
96,8
8,2
3,8
96,0
8,4
3,6
96,3
8,0
3,9
8,0
3,9
Ф
Концентрацию водорода,в стали определяют иетодои ввкууи-нагрева,при 650 С.
1275052
Т ° блиай
ЭОС 1,056 16
79 ° 5
9,6
}4 I î0 3
79,0
139 ° 4 3 1 ° 3 200
0 Ь
78,3
76,0
650
1395
0 4$
155 0 6
35ГС I р056 l6
7 4
96 3
2,00
8,$
96,8
I ° 70
9492
9,3
I 920
3f 0 85
12 7
83 5
Составитель И, Липгарт
Редактор О. Юрковецкая Техред М.Ходанич Корректор В, Бутяга
Заказ 6536/21 Тиран 552 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москве, Ж-35, Раушская иаб., д. 4/5
Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород ул. Проектная, 4!
0,7
1390
И2,2 3
134 ° 5 )2
IS6 4 5
I58 1 3
