Способ изготовления высокопрочной прутковой арматуры из среднеуглеродистых легированных сталей

 

Изобретение относится к черной металлургии ,в частности, к термической обработке проката, предназначенного для изготовления железобетонных конструкций. Целью изобретения является повышение прочностных и пластических свойств. После холодной деформации среднеуглеродистую легированную сталь прокатывают на мелкосортном непрерывном стане, подвергают двухстадийному ускоренному охлаждению сначала до 800-900°С, а затем после выдержки в течение 1-2 с охлаждают со скоростью выше критической до 300-350°С. После холодного деформирования волочением окончательный комплекс свойств арматурной стали формируется при отпуске 350-420°С в течение 10-60 мин. Способ позволяет обеспечить уровень прочности прутковой арматуры не ниже 1600 Н/мм<SP POS="POST">2</SP>.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУбЛИК (l9) (И) (5!) 4 С 21 D 9/52

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4295917/23-02 (22) 10. 06. 87 (46) 07.07 ° 89. Бюл. И - 25 (71) Институт черной металлургии (72) И.А.Вакуленко, И.Г. Гарнус, В.А.Пирогов, В.Г.Раздобреев, А.И.Погорелов, Л.M.Полгорацкий и Е.M.Êèðååâ (53) 621.785.79(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 724584, кл. С 21 D 9/52, С 21 D 1/78, 1979.

Авторское свидетельство СССР

N - 761577, кл. С 21 D /02, С 21 D 9/52, 1980. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕН)И ВЫСОКОПРОЧНОЙ ПРУТКОВОЙ АРМАТУР(! ИЗ СРЕДНЕУГЛЕРОДИСТЫХ JIEAfPOBAHHI)IX СТАЛЕЙ (57) Изобретение относится к черной металлургии, в частности к термичесИзобретение относится к черной металлургии, в частности к термической обработке арматурной стали и изготовления из нее путем холодного волочения и отпуска высокопрочной прутковой арматуры с уровнем проч 2 ности не ниже 1600 Н/мм

Целью изобретения является повышение прочностных и пластических свойств прутковой арматуры.

Способ осуществляют следующим образом.

Арматурную сталь после горячей прокатки подвергают двухстадлйному ь охлаждению сначала до 800-900 С, а затем после выдержки в течение 1-2 с

2 кой обработке проката, предназначен. ного для изготовления железобетонных конструкций. Целью изобретения является повышение прочностных и пластических свойств. После холодной деформации среднеуглеродистую Легированную сталь прокатывают на мелкосортном непрерывном стане, подвергают двухстадийному ускоренному охь лаждению сначала до 800-900 С, а загем после выдержки в течение 1

2 с охлаждают со скоростью выше криь тической до 300-350 С. После холодного деформирования волочением оконч;.тельный комплекс свойств арматурной стали формируется при отпуске

350-420 С в течение !0-60 мин. Способ позволяет обеспечить уровень прочности прутковой арматуры не ниже

1600 Н/мм . 2 з.п. ф-лы., со скоростью выше критической до

300-350 С„ далее следуют удаление окалины холодное деформирование воФ о лочением и отпуск при 350-420 С в течение 10-60 мин.

Пример 1. Сталь, содержащую, %: Si 0,28, Мп 1,1, Cr 1,23;

S0,,033, P 0,030, прокатывают с температурой окончания деформации

900 С до диаметра 1О мм, ускоренно о охлаждают на первой стадии до 800 С, после паузы 1 с охлаждением со скоростью выше критической на второй о стадии осуществляют до 300 (;. Далее следует удаление окалины, холодная деформация волочением на величину

1491895

197, и отпуск при 350 С длительностью

1 ч. При этом механические характеристики арматурной стали следующие: предел текучести (7 1600 Н/мм 2 сопротивление разрыву Gtf 1820 Н/мм относительное удлинение F 107., относительное сужение (1 397.

Пример 2 ° Ускоренное охлаждение осуществляют на первой стадии до 900 С, после паузы 2 с на второй о стадии до 350 С со скоростью вьппе критической. Далее следует удаление окалины, холодное волочение на величину 197 и отпуск при 420 С, 15

10 мин. При этом механические свой-„ ства стали следующие: б т =1520 Н/мм; — 1690 Н/мм, 8 = 11,87,, (tt =417.

Пример 3. Ускоренное охлаждение осуществляют на первой стадии 2р до 870 С, после паузы 1,5 с охлаж6 дение на второй стадии до 330 С со скоростью вьппе критической. Потом следует удаление окалины, холодное волочение на величину 367 и отпуск 25 при 350 Г, 10 мин. После обработки свойства стали следующие: G> — 1695 Н/мм ;. Ge — — 1880 Н/мм

65 = 8,97; с = .357.

Пример 4. Ускоренное охлаж- ЗО дение осуществляют на первой стао дии до 800 С, после паузы 2 с со о скоростью выше критической до 300 С.

Далее следует удаление окалины, деформирование волочением на 367, отпуск при 420 С, 1 ч. После обработки арматурная сталь обладает следующими свойствами: т = 1510 И/мм

2.

5tt = 1660 Н/мм, 8< = 13,47, 4) — 457. 40

Пример 5. Ускоренное охлаждение осуществляют на первой стадии до 820 С, после паузы 1,8 с со скоо о ростью выше критической до 310 Г.

Далее следует удаление окалины, де- 45 формирование волочением на 197., отпуск при 420 С, 1 ч. После обработки сталь имеет следующие свойства:

G„= 1500 Н/мм"; G н = 1700 Н/мм

12,47, g = 417.. Повторяют обработку также по известному способу, включающему горячую прокатку, двухстадийпое охлаждение со скоростью вы ше критической до 500 С с после55 дующим охлаждением на воздухе, удаление окалины, волочение и профилирование. Первую стадию охлаждения проводят по достижении поверхностью о катанки температуры 800-900 С, а вторую стадию проводят по истечении

0.02-0„05 с., Получают прочностные (900-950 Н/мм ) и пластические (от2 носительное удлинение не более 5-67) свойства металла.

Введение перед второй стадией охлаждения паузы 1-2 с необходимо для с.нижения градиента температур по сечению, чтс позволяет достигнуть после второй стадии охлаждения в сечении металла полностью мартенситную структуру.При выдержках между стадиями охлаждения менее 1 с не достигается необходимая степень выравнивания температуры и, как следствие, сталь обладает пониженными пластическими свойствами. При паузах более

2 с возрастает опасность превращения по промежуточному механизму (мартенситной фазы менее 1007), сталь после всей обработки обладает пониженными прочностными характеристиками.

При температуре охлаждения на второй стадии 300 — 350 С достигается получение равномерной полностью мартенситной структуры по сечению прутковэй армат ры. При этом сталь обладает Ilp0 tHQ(.ъсм:t свойствами HPменее 1500 Н/мм, а пластичность

i достаточна для осуществления деформации нолочением до 40% без разрушения металла. При температуре охлаждения и» второй стадии ниже о

300 С повышается объемная доля остаточногс а;стенита, которыи, превращаясь в мартенсит в процессе холодной п. астиче кой деформации, существенно =нижает пластические характеристики арматурной .тали. При температ"ре охлаждения на второй стадии о вьппе 350 Г степен, распада мартенситс не позволяет ;toctèãíóòü исходной (пс ред деформацией) прочности, достаточной для получения после оконча— тельной опер tttifff прочности не менее

1600 Н/мм . Отпус после холодного

Ht лочения необходим для повышеt.èÿ пластических характеристик арматурной стали, о (1ри темп. ратуре с тпуска 350-420 С

if времени 10-60 мин достигается повьппение пластических характеристик

{ тносительного удлинения и сужения) примерно в 2-2,5 раза по сравнению с холоднонеформированным состоянием, снижение прочностных свсttpтв ве бопее 15-207,. Прп темпер"туре отпус5

1 ка ниже 350 С процессы деформационного старения снижают пластичность

I металла после холодного волочения.

Кроме этого, для заметного повышения пластичности значительно удлиняется время выдержки при указанной температуре.

491895

6 формул а изобретения

1. Способ изготовления высокопрочиой прутковой арматуры из среднеуглеродистых легированных сталей, включающий горячую прокатку, двухстадийное охлаждение сначала до

800 — 900 С, а затем после выдержки, со скоростью вьппе критической, окон

10 чательное охлаждение, удаление окали, ны и холодное деформирование волочением, отличающийся тем, что, с целью повьппения прочностных и пластических свойств, охлаждение со скоростью вьппе критической от

800-900 С ведут до 300-350 С, а после холодной деформацмм производят отпуск при 350-420 С.

2 ° Способ по и. 1, о т л и ч а ю

20 шийся тем, что вторую стадию охлаждения начинают по истечении

1 — 2 с после окончания первой.

3. Способ по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что отпуск ведут в течение 10-60 мин.

Верхней границей температурного интервала отпуска является температура 420 С, вьппе которой начало интенсивного протекания процессов раэупрочнения не позволит достигнуть высокопрочного состояния.

Способ может быть реализован при двухстадийном охлаждении в потоке мелкосортных непрерывных станов с использованием тепла прокатного нагрева. Холодное деформирование проводится на волочильных станах метизного производства, а отпуск — в проходных печах термического отделения метизного производства.

Составитель В.Пешков

Редактор В.Петраш Техред А.Кравчук Корректор О.Кравцова

Заказ 3830/28 Тираж 530 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

11303 5, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.ужгород, ул. Гагарина, 101