Способ термического упрочнения прокатных изделий Советский патент 1987 года по МПК C21D1/02 

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при производстве термически упрочненного проката, в частности высокопрочной среднесортной арматуры периодического профиля для армирования железобетонных конструкций.

Цель изобретения - стабилизация проч ностных свойств термически упрочненного проката при изменении химического состава стали в пределах марочного.

П р и м е-р. Термоупрочняли арматуру диаметром 18,25 и 32 мм из стали 25С2Р после прокатки на стане 350- 2 с химическим составом, приведенным в табл. 1.

Таблица 1

10,20 1,0 0,200,001

20,23 1,25 0,45 0,003

30,26 1,6 0,60 0,006

После выхода, из последней прокатной клети и реза на барабанных ножницах раскат-по желобам системой пере

0

5

0

5

водных стрелок направлялся на установку термического упрочнения, расположенную параллельно холодильнику стана. Температура выхода раската из последней прокатной клети составила 1050-11 ОО - С,, После прихода на установку термического упрочнения и остановки в приемном желобе раскат вьщер- живается до достижения температуры начала ускоренного охлаждения, выбранной из условия Ас, + (30-40) С и

О

составившей для стали 25С2Р 950-970 С. Дпительность от момента выхода раската из последней клети стана до начала охлаждения в воде составнпа для арматуры № 18 16,0-23,0 с, № 25 27,0- 34,0 с, № 32 40,0-49,0 с. Далее раскат резался дисковыми пилами на мерные длины и при помощи рычагов перемещался в ванны с водой (температура воды 30-40 С) на строго регламентированное время, по истечении которого стержни извлекались из воды и сбрасывались в карманы-накопители. Длительность охлаждения в воде по известному способу выбиралась по технологической инструкции на термическое упрочнение арматурной стали на установке стана 350-2 для получения свойств класса Ат-У, а по предлагаемому способу - расчетным путем по формуле для получения заданного уровня временного сопротивления разрыву 1030 МПа. Режимы упрочнения и полученные свойства представлены в табл.2.

Таблица 2

1025-1040 1075-1110 1020-1040

850-880 890-935 840-863

В числителе данные по предлагаемому способу, в знаменателе - по прототипу.

Как следует из табл. 2, упрочнение предложенным способом позволяет практически полностью устранить влияние изменения химического состава в пределах марочного на прочностные свойства термически упрочненного проката, повысить их стабильность, а упрочнение согласно прототипу дает разброс по (3J, при изменении химического состава в показанных пределах . до 315 МПа в пределах одного диаметра.

Температура начала ускоренного охлаждения в воде Acj + (20-40)°С выбПролоджение табл. 2

0

рана из следующих предпосылок: не вызвать появление крупноигольчатого мартенсита при повышении температуры начала ускоренного охлаждения и исключить появление зон структурно- свободного феррита при ее снижении в межкритический интервал, В первом случае резко снижается пластичность стали, а во втором - прочность и

пластичность. 5

Кроме того, изменение температуры

начала ускоренного охлаждения за указанные пределы снижает точность назначения режимов упрочнения стали.

что может вызвать снижение стабильности свойств арматуры в пределах партии и генеральной совокупности испытаний.

В табл. 3 приведены результаты исследований,проведенных на арматуре № 25 из стали 25С2Р плавки № 2 .(заданный уровень по ив составлял 1030 МПа

.длительность охлаждения в воде рассчитывалась по предлагаемому соотношению и составила 7,8 с, остальные

условия полностью соответствовали приведенным ранее).

Таблица 3

В скобках показана относительная погрешность определения .

Как следует из приведенных данных при несоблюдении показанного интервала температур начала ускоренного охлаждения существенно (более чем в 3 раза) увеличивается относительная погрешность назначения режимов термического упрочнения, что может вызвать повышенный разброс свойств в пределах партий и в генеральной совокупности испытаний. В то же время, соблюдение показанного интервала позволяет добиться высокой стабильност свойств арматуры.

Редактор .Швьщкая

Составитель В.Китайский Техред И.Попович

Заказ 4099/24 Тираж 549Подписное

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

Формула изобретения

Способ термического упрочнения прокатных изделий, преимущественно арматуры периодического профиля,включающий вьщержку на воздухе после выхода из последней прокатной клети, прерванное охлаждение в ваннах с во- дои и вьщержку на воздухе, о т л и - чающийся тем, что, с целью стабилизации прочностных свойств термически упрочненного проката при изменений химического состава стали в пределах марочного, вьщержку на воздухе ведут до ACj + (20-40)°С и с этой температуры охлаждают, при этом длительность охлаждения в воде назначают из соотношения

С

3,85 + 0,146 D - In ..Lt...L.

ё, -д

6 Р/К

(1,41-0,0150)

где t - длительность охлаждения в

воде, с;

D - диаметр арматуры, мм; временное сопротивление разрыву термически упрочненной при полном охлаждении в воде арматуры, определяемое по формуле

T/V

8

591 + 1960(С%) + 103(Si%) + + 312(Mn%) + 1650(В%) (МПа), 6

где

6 г/к

заданный уровень прочностных свойств, МПа; временное сопротивление разрыву горячекатаной матуры, определяемое по формуле

277 + 814(С%) + 67(Si%) +

8 гм

91(Мп% ) (МПа).

Корректор И.Эрдейи

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при производстве термически упрочненного проката, в частности высокопрочной среднесортной арматуры периодического профиля для армирования железобетонных конструкций. Цель - стабилизация прочностных свойств термически упрочненного проката при изменении химического состава в пределах марочного. После выхода проката из последней клети стана его выдерживают на воздухе до температуры Ас +(20-40)°С, ускоренно охлаждают в ванне с водой в течение времени t и затем окончательно охлаждают на воздухе. Время ускоренного охлаждения в воде устанавливают из соотношения t 3,85 + + 0,146 (1,37-0,0150),, - г/к : (1,41-0,015)D, где Т - длительность охлаждения в воде, с; D - диаметр арматуры, мм; 6 временное сопротивление разрыву термически упрочненной при полном охлаждении в воде арматуры, определяемое по формуле (OB г/у 591 + + 1960 (С%) + l03-(Si %) + 312 (Мп %) + л- 165000 (В %), Ша; (в - заданный уровень прочностных свойств, МПа; ( - временное сопротивление разрыву горячекатаной арматуры, определяемое по формуле в г/к 277 + + 814 (С %) + 67 (Si %) + 91 (Мп %), МПа. 3 табл. Ф (Л со 00 4±)k to