EA027767B1 - Способ производства холоднодеформированной арматурной стали периодического профиля для ненапрягаемых железобетонных конструкций с повышенными показателями пластичности - Google Patents
Способ производства холоднодеформированной арматурной стали периодического профиля для ненапрягаемых железобетонных конструкций с повышенными показателями пластичности Download PDFInfo
- Publication number
- EA027767B1 EA027767B1 EA201401338A EA201401338A EA027767B1 EA 027767 B1 EA027767 B1 EA 027767B1 EA 201401338 A EA201401338 A EA 201401338A EA 201401338 A EA201401338 A EA 201401338A EA 027767 B1 EA027767 B1 EA 027767B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- class
- temperature
- reinforcement
- cold
- steel
- Prior art date
Links
Landscapes
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Abstract
Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано для производства арматурной стали трехстороннего периодического профиля для ненапрягаемых железобетонных конструкций класса 400-600 МПа диаметром 4,0-14,0 мм. Для получения холоднодеформированной арматурной стали классов пластичности "В" и "С" осуществляют ее индукционный нагрев в линии волочильного стана до температуры 350-450°С с последующим охлаждением до температуры 100-150°С в проходной ванне или в душирующем устройстве. Нижний предел температуры в 350°С получен эмпирический методом. Нагрев выше 450°С приводит к резкому снижению прочностных характеристик стали. Охлаждение до температуры 100-150°С необходимо для обеспечения эксплуатационной стойкости узлов намоточного устройства. В качестве заготовки используют катанку со следующим химическим составом: углерод не более 0,24%, марганец не более 1,40%, кремний не более 0,30%, азот не более 0,014%, железо и неизбежные примеси - остальное. Углеродный эквивалент не более 0,52. Удаление окалины с поверхности катанки осуществляется в линии волочильного стана в роликовых окалиноломателях. Нанесение профиля осуществляется в неприводных роликовых клетях с суммарным обжатием до 30%. Обеспечение необходимого класса (условного предела текучести) арматурной стали осуществляется регулированием требований по содержанию углерода и марганца в катанке. Необходимый класс пластичности арматуры (класс "В" или "С") обеспечивается индукционным нагревом готовой арматуры в диапазоне 350-450°С. Согласно проведенным исследованиям нагрев в выбранном диапазоне температур 350-450°С позволяет обеспечить необходимый класс пластичности холоднодеформированной арматурной стали (класс "В" или "С") без снижения ее прочностных свойств. Время выдержки на физико-механические характеристики влияния не оказывают, что позволяет использовать как ускоренное охлаждение, так и намот арматуры при температуре обработки.
Description
Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано для производства арматурной стали периодического профиля для ненапрягаемых железобетонных конструкций класса 400-600 МПа диаметром 4,0-14,0 мм.
В соответствии с Европейской нормой ΕΝ 1992 Еврокод 2 [1] предусмотрено 3 класса пластичности (табл.1). Традиционный способ получения холоднодеформированной арматурной стали в мотках заключается в нанесении периодического профиля (ребер) на горячекатаную заготовку в неприводной прокатной клети (прокатной кассете, роликовой волоке) с относительной деформацией (вытяжкой) в пределах 30%.
Таблица 1. Основные пластические характеристики арматурной стали (в рихтованном состоянии)
| Класс пластичности арматуры | А | В | С |
| Минимальный условный предел текучести, под, МПа | 400-600 | ||
| Полное относительное удлинение, А§1, % | >2,5 | >5,0 | >7,5 |
| Отношение временного сопротивления разрыву к условному пределу текучести, Ов/Оо,2 | >1,05 | >1,08 | ΑΙ VI |
При изготовлении арматурной стали методом холодной деформации горячекатаной заготовки в прокатной клети обеспечиваются необходимые геометрические параметры ребер (для обеспечения требований по анкерующей способности арматуры), требования к условному пределу текучести и временному сопротивлению разрыву. При этом резко снижаются показатели пластичности: отношение временного сопротивления разрыву к условному пределу текучести (σΒ/σ0,2), полное относительное удлинение при максимальной нагрузке (Αβί). Данная технология позволяет получать холоднодеформированную арматурную сталь, которая соответствует классу пластичности А.
Для повышения показателей пластичности холоднодеформированной арматуры используют устройства знакопеременного изгиба, например, известен способ производства арматурной проволоки, где в качестве заготовки используют катанку, из низкоуглеродистой стали с содержанием углерода 0,060,12%; волочение производят с суммарной деформацией 14-22% и образованием на заготовке в чистовой многороликовой волоке профиля с несколькими продольными рядами наклонных к ее оси ребер; деформацию знакоперенным изгибом осуществляют без предварительного нагрева, с вытяжкой, составляющей 14-22% по плоскостям симметрии сечения заготовки, проходящим через ряды ребер, при отношении рабочего диаметра роликов к диаметру заготовки в изгибаемом сечении, составляющем 7-15, с обеспечением не менее трех перегибов заготовки в каждой плоскости [2].
Данный способ не позволяет получать арматурную сталь классов пластичности В и С.
На сегодняшний день основными способами получения арматурной стали классов пластичности В и С являются ЛгсЗсИтд-процесс (упрочнение горячекатаной арматуры в холодном состоянии) и горячая прокатка [3]. ЗИ'сТсНтд-процесс не целесообразно использовать при изготовлении арматуры тонких диаметров. Горячекатаная арматурная сталь при высоких показателях пластичности имеет низкие прочностные и эксплуатационные свойства (наличие окалины на поверхности, низкое качество намота в бунте, низкая коррозионная стойкость).
Задачей изобретения является получения холоднодеформированной арматурной стали в мотках диаметром 4,0-14,0 мм классов пластичности В и С.
1. Сущность заявляемого способа производства холоднодеформированной арматурной стали периодического профиля для ненапрягаемых железобетонных конструкций с повышенными показателями пластичности, отличается тем, что в линии волочильного стана производится индукционный нагрев готовой арматурной стали до температуры 350-450°С с последующим охлаждением до температуры 100150°С в проходной ванне или в душирующем устройстве. В качестве заготовки используют катанку со следующим химическим составом: углерод не более 0,24%, марганец не более 1,40%, кремний не более 0,30%, азот не более 0,014%, железо и неизбежные примеси - остальное. Углеродный эквивалент не более 0,52. Удаление окалины с поверхности катанки осуществляется в линии волочильного стана в роликовых окалиноломателях. Нанесение профиля осуществляется в неприводных роликовых клетях с суммарным обжатием до 30%. Нижний предел температуры в 350°С получен эмпирический методом. Нагрев выше 450°С приводит к резкому снижению прочностных характеристик стали. Охлаждение до температуры 100-150°С необходимо для обеспечения эксплуатационной стойкости узлов намоточного устройства.
Изобретение характеризуется чертежами, где на фиг. 1 изображен волочильный стан в соответствии с заявленным способом с ванной охлаждения или душирующим устройством. На фиг. 1 обозначены: 1 бунт катанки, 2 - разматывающее устройство, 3 - роликовый окалиноломатель, 4 - узел нанесения смазки, 5 - волочильный барабан, 6 - неприводная роликовая кассета (прокатная клеть), 7 - индукционный нагреватель, 8 - проходная ванна охлаждения (душирующее устройство), 9 - сдвоенный барабан, 10 - рихто- 1 027767 вальное устройство, 11 - обводной ролик, 12 - наматывающее устройство.
2. Отличается от п.1 тем, что охлаждением до температуры 100-150°С осуществляется на воздухоили водоохлаждаемом волочильном барабане за счет большого количества витков арматуры.
На фиг. 2 изображен волочильный стан в соответствии с заявленным способом с воздухо-или водоохлаждамым волочильным барабаном. На фиг. 2 обозначены: 1 - бунт катанки, 2 - разматывающее устройство, 3 - роликовый окалиноломатель, 4 - узел нанесения смазки, 5 -волочильный барабан, 6 - неприводная роликовая кассета (прокатная клеть), 7 - индукционный нагреватель, 8 - воздухо- или водоохлаждаемый волочильный барабан, 9 - рихтовальное устройство, 10 - обводной ролик, 11 - наматывающее устройство.
3. Отличается от п.1 тем, что не используется ускоренное охлаждение. Намот арматуры производится на намоточном устройстве оснащенным автоматической увязкой мотков, которое может производить смотку арматурной стали при температуре 350-450°С.
На фиг. 3 изображен волочильный стан в соответствии с заявленным способом с намоточным устройством оснащенным автоматической увязкой мотков, которое может производить смотку арматурной стали при температуре 350-450°С. На фиг. 3 обозначены: 1 - бунт катанки, 2 - разматывающее устройство, 3 - роликовый окалиноломатель, 4 - узел нанесения смазки, 5 - неприводная роликовая кассета (прокатная клеть), 6 - волочильный барабан, 7 - индукционный нагреватель, 7 - наматывающее устройство с автоматической увязкой мотков (специальной исполнение позволяющее обеспечить работу при температуре до 450°С).
Место установки устройства индукционного нагрева и устройств ускоренного охлаждения может быть изменено в зависимости от конкретной компоновки линии волочильного стана.
Использование приведенных схем позволяет существенно повысить пластические характеристики холоднодеформированной арматурной стали без снижения ее прочностных характеристик, за счет снятия внутренних напряжений возникающих при нанесении профиля.
Обеспечение необходимого класса (условного предела текучести) арматурной стали осуществляется регулированием требований по содержанию углерода и марганца в катанке. Необходимый класс пластичности арматуры (класс В или С) обеспечивается индукционным нагревом готовой арматуры в диапазоне 350-450°С.
Испытания по данному изобретению осуществлялись в условиях ОАО БМЗ - управляющая компания холдинга БМК на арматуре диаметром 6,0 и 8,0 мм класса 500 МПа. Результаты испытаний арматурной стали представлены в табл. 1 и 2.
Таблица 1. Результаты физико-механических испытаний арматуры диаметром 8,0 мм при различных режимах термообработки
| Способ изготовления1 | Временное сопротивление разрыву, Н/мм2 | Условный предел текучести, Н/мм2 | Отношение пред, прочн. к усл. пред, текуч. | Полное относительное удлинение при максимальной нагрузке А8{> % |
| ~х/? | 619-620 6202 | 538-556 554 | 1,12-1.15 1,13 | 2.9-4,8 3,8 |
| Х/д + нагрев | 625-632 | 535-538 | 1,17-1,18 | 3.6-5.1 |
| 250°С. Без выдержки | 628 | 536 | 1,17 | • 4,2 |
| Х/д + нагрев | 631-635 | 540-545 | 1.16-1.17 | 4,8-4.8 |
| 250°С. Выдержка 2 часа | 633 | 543 | 1,166 | 4,8 |
| Х/д + нагрев | 643-648 | 530-540 | 1,20-1,21 | 6.8-7.5 |
| 350°С. Без выдержки | 645 | 536 | 1,20 | 7,2 |
| Х/д + нагрев | 641-648 | 527-542 | 1,20-1.22 | 6,4-7.5 |
| 350°С. | 644 | 534 | 1,21 | 6,9 |
| Выдержка 2 часа | ||||
| Х/д + Нагрев 450°С. Без выдержки - | 624-638 631 | 505-531 514 | 1.20-1.25 1,23 | 5.7-10.4 8,0 |
| Х/д + Нагрев | 625-628 | 501-503 | 1.25-1.26 | |
| 450°С. Выдержка 2 часа | 626 | 502 | 1,25 | 9,3 |
- 2 027767
Таблица 2. Результаты физико-механических испытаний арматуры диаметром 6,0 мм при различных режимах термообработки
| Способ изготовления | Временное сопротивление разрыву, Н/мм2 | Условный предел текучести, Н/мм2 | Отношение пред, прочн. к усл. пред, текуч. | Полное относительное удлинение при максимальной нагрузке Аеи % |
| Х/д3 | 604-607 6052 | 512-532 523 | 1,14-1,17 1,15 | 4,7-5,3 5,1 |
| Х/д + нагрев 350-450°С. Охлаждение в воде до 100150°С | 628-633 630 | 527-549 539 | 1,15-1,19 1,16 | 3,8-5,6 4,7 |
| Х/д + нагрев 350-450°С. Охлаждение в воде до комнатной температуры | 633-635 634 | 543-552 547 | 1,15-1.16 1,159 | 3,4-4,9 4,2 |
| Х/д + нагрев 350-450°С. Охлаждение на воздухе до комнатной температуры | 641-645 643 | 526-535 535 | 1.20-1.22 1,210 | 6,6-7,4 . 7Д |
- Охлаждение образцов до комнатной температуры осуществляли на воздухе.
- В знаменателе указано среднее значение.
- Холодная деформация.
Согласно проведенным исследованиям нагрев в выбранном диапазоне температур 350-450°С позволяет обеспечить необходимый класс пластичности холоднодеформированной арматурной стали (класс В или С) без снижения ее прочностных свойств. Время выдержки на физико-механические характеристики влияния не оказывают, что позволяет использовать как ускоренное охлаждение, так и намот арматуры при температуре обработки.
Заявляемый способ обладает признаками новизны и может быть реализован в промышленности. Главным элементом новизны является индукционный нагрев готовой арматуры в линии волочильного стана до температуры 350-450°С.
Литература:
1. ΕΝ 1992-1-1-2009.
2. Патент 2302916 РФ. Способ производства арматурной проволоки / Киреев Е.М., Шуляк М.Н., Столяров А.В., Соловьев С.В. МПК В211С 1/00. Опубл. 2007.
3. В.А. Харитонов, И.М. Петров Современное состояние и направления развития технологических процессов производства бунтовой стали - Производство проката - №1 -2014 -С.28-32.
Claims (1)
- ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯСпособ производства холоднодеформированной арматурной стали периодического профиля для ненапрягаемых железобетонных конструкций с повышенными показателями пластичности, включающий удаление окалины с поверхности катанки в линии волочильного стана в роликовых окалиноломателях, нанесение профиля в неприводных роликовых клетях с суммарным обжатием до 30% на горячекатаную заготовку со следующим химическим составом: углерод не более 0,24%, марганец не более 1,40%, кремний не более 0,30%, азот не более 0,014%, железо и неизбежные примеси - остальное, отличающийся тем, что в линии волочильного стана производится индукционный нагрев готовой арматурной стали до температуры 350-450°С с последующим охлаждением до температуры 100-150°С в проходной ванне или в душирующем устройстве.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EA201401338A EA027767B1 (ru) | 2014-09-16 | 2014-09-16 | Способ производства холоднодеформированной арматурной стали периодического профиля для ненапрягаемых железобетонных конструкций с повышенными показателями пластичности |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EA201401338A EA027767B1 (ru) | 2014-09-16 | 2014-09-16 | Способ производства холоднодеформированной арматурной стали периодического профиля для ненапрягаемых железобетонных конструкций с повышенными показателями пластичности |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EA201401338A1 EA201401338A1 (ru) | 2016-03-31 |
| EA027767B1 true EA027767B1 (ru) | 2017-08-31 |
Family
ID=58225013
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EA201401338A EA027767B1 (ru) | 2014-09-16 | 2014-09-16 | Способ производства холоднодеформированной арматурной стали периодического профиля для ненапрягаемых железобетонных конструкций с повышенными показателями пластичности |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| EA (1) | EA027767B1 (ru) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4526627A (en) * | 1983-05-24 | 1985-07-02 | Sumitomo Electric Industries, Limited | Method and apparatus for direct heat treatment of medium- to high-carbon steel rods |
| RU2245928C1 (ru) * | 2004-03-31 | 2005-02-10 | ОАО "Омутнинский металлургический завод" | Способ термического упрочнения арматуры, установка для реализации способа и устройство для охлаждения |
| RU2302916C1 (ru) * | 2006-04-05 | 2007-07-20 | Общество с ограниченной ответственностью "А и М инжиниринг" | Способ производства арматурной проволоки |
-
2014
- 2014-09-16 EA EA201401338A patent/EA027767B1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4526627A (en) * | 1983-05-24 | 1985-07-02 | Sumitomo Electric Industries, Limited | Method and apparatus for direct heat treatment of medium- to high-carbon steel rods |
| RU2245928C1 (ru) * | 2004-03-31 | 2005-02-10 | ОАО "Омутнинский металлургический завод" | Способ термического упрочнения арматуры, установка для реализации способа и устройство для охлаждения |
| RU2302916C1 (ru) * | 2006-04-05 | 2007-07-20 | Общество с ограниченной ответственностью "А и М инжиниринг" | Способ производства арматурной проволоки |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EA201401338A1 (ru) | 2016-03-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10253387B2 (en) | Hot-pressed steel sheet member, method of manufacturing the same, and steel sheet for hot pressing | |
| US9540718B2 (en) | High-strength steel wire material exhibiting excellent cold-drawing properties, and high-strength steel wire | |
| EP3088544A1 (en) | Hot-pressed steel sheet member, production method for same, and steel sheet for hot pressing | |
| JP6226085B2 (ja) | 冷間鍛造部品用圧延棒鋼または圧延線材 | |
| CN102174671A (zh) | 一种高强度箍筋的热处理生产线 | |
| KR20070042544A (ko) | 온간제어압연에 의해 큰 변형이 도입된 금속선재, 및 그제조방법과 제조장치 | |
| JP2007009293A (ja) | 加工性に優れる薄鋼板およびその製造方法 | |
| JP6068146B2 (ja) | 設定値計算装置、設定値計算方法、及び設定値計算プログラム | |
| Lee et al. | The effect of the multi-pass non-circular drawing sequence on mechanical properties and microstructure evolution of low-carbon steel | |
| US11421298B2 (en) | Electric resistance welded steel tube for coiled tubing and method for manufacturing the same | |
| KR20170106973A (ko) | 높은 인장 강도의 강철 와이어 | |
| JP6432614B2 (ja) | 金属管の冷間圧延方法および製造方法 | |
| TWI235768B (en) | Heat-treated deformed steel wire and method and apparatus for manufacturing the same | |
| CN104561490B (zh) | 一种高线小规格热轧带肋抗震钢筋盘卷轧后控冷方法 | |
| CN110218940A (zh) | 一种高温合金无缝管及其制备方法 | |
| KR20140120935A (ko) | 스프링 가공성이 우수한 고강도 스프링용 강 선재 및 그의 제조 방법, 및 고강도 스프링 | |
| KR100983762B1 (ko) | 냉간 압연강의 연속 제조방법 | |
| KR20160145210A (ko) | 저항복비 고강도 전봉 강관, 그 전봉 강관용 강대, 및 그들의 제조 방법 | |
| Rocha et al. | Changes in the axial residual stresses in AISI 1045 steel bars resulting from a combined drawing process chain | |
| JP7238282B2 (ja) | Ｐｃ鋼棒 | |
| EA021245B1 (ru) | Способ и устройство для изготовления труб из стали | |
| EA027767B1 (ru) | Способ производства холоднодеформированной арматурной стали периодического профиля для ненапрягаемых железобетонных конструкций с повышенными показателями пластичности | |
| Prudnikov et al. | Influence of Thermal Cyclic Deformation and Hardening Heat Treatment on the Structure and Properties of Steel 10 | |
| JP2009102677A (ja) | 高炭素クロム軸受鋼鋼材の圧延方法 | |
| RU2768064C1 (ru) | Способ производства холоднодеформированной стальной арматуры периодического профиля с повышенными пластическими свойствами |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM AZ BY KZ KG TJ TM RU |