Способ изготовления высокопрочной прутковой арматуры из среднеуглеродистых легированных сталей Советский патент 1989 года по МПК C21D9/52 

(21)4295917/23-02

(22)10.06.87

(46) 07.07.89. Бюл, № 25

(71)Институт черной металлургии

(72)И.А.Вакуленко, И.Г.Гарнус, В.А.Пирогов, В.Г.Раздобреев, А.И.Погорелов, Л.М.Полгорацкий и Е.М.Киреев

(53)621.785.79(088.8)

(56) Авторское свидетельство СССР № 724584, кл. С 21 D 9/52, С 21 D 1/78, 1979.

Авторское свидетельство СССР № 761577, кл. С 21 D 1/02, С 21 D 9/52, 1980.

(54)СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ВЫСОКОПРОЧНОЙ ПРУТКОВОЙ АРМАТУРЫ ИЗ СРЕДНЕУГ- ЛЕРОДИСТЫХ ЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ

(57) Изобретение относится к черной металлургии, в частности к термической обработке проката, предназначен- ного для изготовления железобетонных конструкций. Це.аью изобретения является повышение прочностных и пластических свойств. После холодной деформации среднеуглеродист то 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 вьше 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. 2 з.п. ф-лы.,

(Л

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/мм².

Изобретение 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 прочности 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 двухста.чиймому охлаждению сначала до 800-900 С, а затем после выдержки в течение 1-2 с

со скоростью выше критической до 300-350 С, далее следуют удааение окалины, холодное деформирование волочением и отпуск при 350-420 С в течение 10-60 мин.

Пример 1. Сталь, содержащую, %: Si 0,28J Mn 1,1, Cr 1,23; S 0,033j P 0,030, прокатывают с температурой окончания деформации 900°С до диаметра 10 мм, ускоренно охлаждают на первой стадии до 800 С, после паузы 1 с охлаждением со скоростью выше критической на второй стадии осутцествляют до 300 С. Далее следует удаление окалины, холодная деформация волочением на величину

СО

со СП

197, и отпуск при 350°С Ш1ител1 ность 1 ч. При этом механические характеристики арматурной стали следующие:

.2.

предел текучести G 1600 Н/мм сопротивление разрыву Gg 1820 И/мм относительное удлинение о 10%, относительное сужение ( 39%.

Пример 2. Ускоренное охлаждение осуществляют на первой стадии до , после паузы 2 с на второй стадии до 350°С со скоростью вьше критической. Далее следует удаление окалины, холодное волочение на величину 19% и отпуск при 420 с, 10 мин„ При этом механические свой ства стали следующие: С- 1520 H/M Gg 1690 Н/мм S 11,8%; ( 41%

Пример 3. Ускоренное охлаждение осуществляют на первой стадии до 870°Cf после паузы 1,5 с охлаждение на второй стадии до 330 С со скоростью выше критической. Потом следует удаление окалины, холодное волочение на величину 36% и отпуск при 350°С, 10 мин. После обработки свойства стали следующие: G 1695 Н/мм,. б в 1880 Н/мм , §5 8,9%-, Ц. .35%.

Пример 4. Ускоренное охлаждение осуществляют на первой стадии до 800 С, после паузы 2 с со скоростью выше критической до 300 С Далее следует удаление окалины, деформирование волочением на 36%, отпуск при , 1 ч. После обработки арматурная сталь обладает сле ДУЮ1ЦИМИ свойствами: 1510 Н/мм б в 1660 Н/мм , 55 13,4%; () 45%.

Пример 5. Ускоренное охлажпервой стадии

дение осуществляют на до 820 С, после паузы 1,

8 с

со скоростью выше критической до 310 С. Далее следует удаление окалины, деформирование волочением на 19%, отпуск при , 1 ч. После обработки сталь имеет следующие свойства: GT 1500 Cjg 1700 S 12,4%; ф 41%. Повторяют обработку также по известному способу включаюше;ку горячую прокатку, днух- стадийное охлаждение со скоростью в ше критической до 500°С с последующим охлаждением на воздухе, удаление окалины, волочение и профилирование. Первую стадию охлаждения проводят по достижении поверхностью катанки температуры ROO-900 С, а

.1

5

0

5

0

5

0

5

0

5

вторую стадию проводят по истечении 0,02-0,05 с. Получают прочностные (900-950 Н/мм ) и пластические (относительное удлинение не более 5-6%) свойства металла.

Введение перед второй стадией охлаждения паузы 1-2 с необходимо для снижения градиента температур по сечению, что 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 (млртенситной фазы менее 100%), сталь после всей обработки обладает пониженныги;и прочностными характеристиками .

При температуре охлаждения на второй стадии 300 - 350°С достигается получение равномерной полностью мартенситной структуры по сечению прутковой арматуры. При этом сталь обладает прочное ; ым1 свойствами не менее 1500 Н/мм, а пластичность достаточна для осуществления деформации волочением до 40% без разрушения металла. При температуре ох- лл-«деЕ ия на второй стадии ниже 300°С повышается объемная доля остаточного аустенитя, который, превращаясь в мартенсит в процессе холодной пластичсг кой деформации, существенно С1 ижает плас1ические характеристики арматурной стали. При темпе- рат- ре охлаждения на второй стадии вьпие 350 С степень распада мартенси- т; не позволяет достигнуть исходной (перед деформацией) прочности, достаточной для получения после окончательной операции прочности не менее 1600 Н/мм . OTnycf после холодного волочения необходим для повышения пластических характеристик арматурной стали.

f)

При температуре отпуска 350-420 С и времени 10-60 мин достигается по- вьпиение пластических характеристик (:/гносительного удлинения и сужения) примерно и 2-2,5 раза по сравнению с холодно.1еформированным состояушем, ,1 снижение прочностных своГютв не бопее 15-20%. При температуре отпуска ниже. 350 С процессы деформационного старения снижают пластичность металла после холодного волочения. Кроме этого, для заметного повьшения пластичности значительно удлиняется время выдержки при указанной температуре.

Верхней границей температурного интервала отпуска является температура А20 С. выше которой начало интенсивного протекания процессов разупрочнения 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.

10

15

20

25

8956

Формула изобретения

800 - 900°С, а затем после выдержки со скоростью вьше критической, окон- чательное охлаждение, удаление окали- , ны и холодное деформирование волочением, отличающийся тем, что, с целью повышения 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 SSO-AZO C.

1 - 2 с после окончания первой.

3.Способ по п. 1,отлича ю- щ и и с я тем, что отпуск ведут в течение 10-60 мин.