Способ производства высокопрочной стержневой арматуры

 

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к термической обработке проката в пото ,ке станов, и может быть использовано при производстве высокопрочной стержневой арматуры. Цель - повышение эксплуатационной надежности арматуры путем увеличения пластических свойств при сохранении предела прочности металла. После прокатки заготовок на объемном стане осуществляют их охлаждение на воздухе до температуры ниже А, на 80-120°С, после чего ведут их охлаждение до 100 - 150°С СО скоростью 0,005-0,006 град/с. Затем после выдержки заготовок на воздухе не менее 80 ч их нагревают до температуры суспензии, прокатывают до получени арматуры и охлаждают арматуру со скоростью 250-400 град/с до среднемассовой температуры Ми +25 С и далее со скоростью 0,25 - 0,40 град/с до комнатной температуры. 1 табл. сл с: со со СП ел со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51)4 С 21 D 1/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСНОМЪГ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Ilo делАм изОБРетений и ОтнРытий (21) 4001541/22-02 (22) 06. 01. 86 (46) 07.09.87. Бюл. Р 33 (72) О.Г.Сидоренко, В.К.Бабич, И.П.Федорова, А.Е.Костюченко, Б.А.Кустов, С.И.Морозов, Ю.О.Лабецкий, А.И.Погорелов, Е.М.Демченко, А.Г.Клепиков, А.А.Бабушкин и Н.Г.Дехтеренко (53) 621.785.79(088.8) (56) Производство термически упрочненной стержневой стали. Технологическая инструкция ТИ-107-П.MC-2-82.—

Новокузнецк, 1982, с. 8-11. (54) СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ВЫСОКОПРОЧНОЙ СТЕРВ(НЕВОЙ АРМАТУРЫ (57) Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к термической обработке проката в пото,ке станов, и может быть использовано при производстве высокопрочной стержневой арматуры. Цель — повышение эксплуатационной надежности арматуры путем увеличения пластических свойств при сохранении предела прочности металла. После прокатки заготовок на объемном стане осуществляют их охлаждение на воздухе до температуры ниже А на 80-120 С, после чего ведут их охлаждение до 100—

150 С со скоростью 0,005-0,006 град/с.

Затем после выдержки заготовок на воздухе не менее 80 ч их нагревают до температуры суспензии, прокатывают до получения арматуры и охлаждают арматуру со скоростью 250-400 град/с до среднемассовой температуры

Мн +25 С и далее со скоростью 0,25

0,40 град/с до комнатной температуры.

1 табл.

1335573

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к термической обработке проката в потоке станов, и может быть использовано при производстве высокопрочной стержневой арматуры.

Цель изобретения — повышение эксплуатационной надежности арматуры путем увеличения пластических свойств при сохранении высокого предела прочности металла.

Изобретение основано на разработке сбалансированного комплекса режимов охлаждения заготовок, обеспечивающих оптимальные условия для десорбции водорода, термомеханического упрочнения арматурных стержней в потоке стана, обеспечивающих Формирование структур, несклонных к трещинообразованию при внутренних напряжениях, близких к критическим, охлаждения арматуры после термомеханического упрочнения, способствующих развитию самоотпуска и повышению условного предела текучести.

Пример. Опытную сталь, разра.ботанную для производства стержневой арматуры класса AT VII выплавляют в конвертере емкостью 360 т по применяемой для низколегированной стали технологии.

Химический состав стали, мас. 7.:

С 0 26, Si 1 62, Мп 0 71, Cr 0 69.

Разливку стали проводят в 11,5-т изложницы. Слитки с горячего посада прокатывают на блюминге 1300 и непрерывнозаготовочном стане на предельную заготовку 80х80 мм.

Заготовки после охлаждения на воздухе до 800-860 С (при температуре

А для стали 930 С) разделяют на опытные партии и для дальнейшего замедленного охлаждения укрывают сверху и снизу в штабелях подушками из горячего проката других марок стали.

Температуру заготовок опытных партий контролируют ХА-термопарами.

После охлаждения заготовок до 90160 С и последующей выдержки в течение 70-100 ч их нагревают в методических печах мелкосортного цеха до

1050 С, прокатывают на непрерывном стане 250 и термомеханически упроч.няют.

Скорость охлаждения при упрочнении изменяют от 240 до 420 град/с.

Ускоренное охлаждение проводят до достижеиия арматурой среднемассовой

?О

55 температуры 320-400 С (температура

M„ äëÿ стали 30 X С2 360 С).

Скорость охлаждения и температуру конца охлаждения регулируют путем изменения давления подаваемой в охлаждающие секции воды, включением разного числа секций и изменением скорости прокатки. Среднемассовую температуру конца процесса упрочнения определяют с помощью прибора ЭИИТ-16.

Скорость охлаждения упрочненных стержней регулируют путем укладки их на холодильники стана в различные пакеты от 1 до 5 шт. Замеры температуры проводят термопарой.

Заготовки опытной партии стали

30ХС2, предназначенные для получения термомеханически упрочненной арматуры по известному способу, охлаждают на воздухе до комнатной температуры и подают на нагрев, прокатку и упроч-. нение по известной технологии.Заготовки при 900 С укладывают в плотный однослойный пакет на холодильнике непрерывно-заготовочного стана и охлаждают »а воздухе до 350 С. При этом скорость охлаждения в интервале температур 900-350 С составляет

0,03 град/с. При 350 С заготовки снимают с холодильника, укладывают в штабель, откуда через 5 ч передают мелкосортному стану для прокатки на стержневую арматуру диаметром 14 мм.

Термическое упрочнение арматуры с прокатного нагрева от температуры

1050 С ведут со скоростью охлаждения

420 град/с до достижения среднемассовой температуры по стержню 320 С:

Скорость охлаждения упрочненной арматуры на холодильнике 0,45 град/с.

Натурные образцы из стержневой арматуры опытной стали ЗОХС2, обработанной по предлагаемым режимам и известному способу, подвергают механическим испытаниям на растяжение для определения предела прочности 6, условного предела текучести оо и

I относительного удлинения

Режимы обработки опытных партий заготовок, термомеханического упрочнения стержней, их последующего охлаждения и механические свойства арматуры, .полученные при использовании предлагаемого и известного способов даны в таблице.

Представленные в таблице данные свидетельствуют, что термомеханически упрочненная стерж»евая арматура, 1335573 удовлетворяет всем требованиям, предъявляемым к арматуре класса

Ат-VII.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Механические свойства

Значения параметров режимов

Режим обработки бь

МПа

60,2

МПа обработки эаготовок упрочнения охлаждения

СкоR. ox* i

OС

Вьще ркка, ч

Скорость !

i охлаждения, град/с т,„„ среднемасСкорость охлажрость охлаждения, град/с совая, С дения, град/с

1 (предлагаемый) 1430 . 1200 10 4

1500 1260 9,0

0,25

830 0,0050 100 80 250 385

850 0,0055 130

0,33

80 320 360

335 0,40 1520 1210 6,3

810 0,0060 150 80 400

1370

860 0>0045 90 100 240 400

800 0,0065 160 70 420 320

1150 12,8 ! 160 5,8

0,20

1560

0,45

Иэвестный

420 320 0,45 1550 . 1150 4,0

Составитель В.Китайский

Техред Л.Сердюкова Корректор Л.Бескид

Редактор И.Горная

Заказ 4019/23 Тираж 549 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 полученная по предлагаемому способу, удовлетворяет необходимым требованиям.

Арматура, полученная по режиму 4, имеет высокие пластические свойства, но не соответствует классу Ат-VII по прочностным характеристикам.

Арматура, полученная по режиму 5, по пределу прочности удовлетворяющая 1р необходимым требованиям, не соответствует классу Ат-VII rto показателю условного предела текучести. Кроме того, арматура, полученная по режиму

5 иэ заготовок с недостаточно уда 1 ленным водородом, не соответствует классу Ат-VII и по пластическим характеристикам.

Арматура, изготовленная по известному сПт3собу, не предусматривающему специальной обработки для удаления водорода из стали, имеет еще более низкий уровень пластических свойств, чем арматура, полученная по режиму 5.

Таким образом, стержневая термомеханически упрочненная арматура, изготовленная по предлагаемому способу, Способ производства высокопрочной стержневой арматуры, включающий прокатку заготовок на обжимном стане, их охлаждение »а воздухе, нагрев под прокатку и прокатку арматуры с последующим охлаждением, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности арматуры путем увеличения пластических свойств при сохранении предела прочности металла, охлаждение заготовок на воздухе осуществляют до температуры ниже А на 80-120 С„ после чего ведут их охлаждение до 100150 С со скоростью 0,005-0,006 град/с с последующей выдержкой на воздухе не менее 80 ч, а охлаждение арматуры проводят со скоростью 250-400 град/с до среднемассовой температуры Мн

+ 25 С и далее со скоростью 0,25—

0,40 град/с до комнатной температуры.