FI69120C - Svetsbart betongjaern och foerfarande foer tillverkning av detta. - Google Patents

Description

KUULUTUSjULKAISU A Q1 Ο Π

™ 11 UTLÄGGNINGSSKRIFT OyiZU

(45) (51) Kv.lk.*/lnt.CI.4 c 22 C 38/00, C 21 D 8/08 SUOMI — FINLAND (21) Patenttihakemus — PatentansSknlng 79**092 (22) HakemispSivi — Ansttkningsdag 28.12.79 fFI) * * (23) Alkupilvi — Glltlghetsdag 28.12.79 (41) Tullut |ulklseksl — BHvIt offentllg q£ ,07.80

Patentti, ja rekisterihallitus (44) Nähtävikaipanon |» kuul.iulkal.un pvm. _

Patent- och registerstyrelsen v ' Ansökan utlagd och utl.skrlften publlcerad 30.08.85 (32)(33)(31) Pyydetty etuoikeus — Begärd prloritet 0 5.0 1.79

Saksan LIittotasavalta-Förbundsrepubliken Tyskland(DE) P 2900271.9 (71) Mannesmann AktiengeselIschaft, Mannesmannufer 2, D-A000 Dilsseldorf 1, Saksan Liittotasavalta-Förbundsrepubliken Tyskland(DE) (72) Constantin M. Vlad, Nordassel, Ulrich Feldmann, Braunschweig, Saksan Li ittotasavalta-Förbundsrepubliken Tyskland(DE) (7*0 Forssan δ Salomaa Oy (5*0 Hitsattava betoniteräs ja sen valmistusmenetelmä -

Svetsbart betongjärn och förfarande för tillverkning av detta

Keksinnön kohteena on hitsattava betoniteräs, jonka hiilipitoisuus on alle 0,25 %, ja jossa on ilman ylimääräistä pintakäsittelyä, kuten kylmätyöstä, patentoimista tai plntanuorrutusta venyvyyeraja /fL-, joka on ainakin 500 2 2 / N/mm , ja vetolujuus, joka on ainakin 550 N/mm ja joka muodostuu samankeskisestä ydinalueesta ja pinta-kerroksesta, jolloin ydinalue muodostuu sekaraken-teesta, joka on perliitlstä, ferriitistä ja mahdollisesti muista ainesosista, ja pintakerros sisältää lämpökäsiteltyä martensIittiä.

Keksinnön kohteena on edelleen menetelmä tämänlaatuisen betoniteräksen valmistamiseksi.

On tunnettua käyttää teräksiä, joiden kemiallinen koostumus sisältää 0,35- 2 69120 0,45 % hiiltä, 1,3 %:ln asti mangaania, 0,2-0,3 % piitä sekä tavanomaisia epäpuhtauksia, erittäin lujina betoniteräksinä. Tämän lastuisten terästen valmistus on tosin halpaa, koska lujuudenmuodostajina käytetään pääasiassa hiiltä, mangaania ja piitä. Kuitenkin näiden terästen muotoiltavuus on suhteellisen alhainen, etenkin niistä puuttuu hitsattavuus.

Tunnetaan myös hitsattavia betoniteräksiä, joissa on alhainen hiilipitoisuus (maks. 0,28 %) ja joissa on piitä 0,5 %, mangaania korkeintaan 1,6 % sekä muiden epäpuhtauksien lisäksi kuparia ainakin 0,2 % (ASTM Designation: A 440-74, sivu 336). Tämän laatuiset teräkset on kuitenkin kylmätyöstettävä. Näiden hitsattavien betoniterästen olennaisena haittana on kuitenkin se, että ne osoittavat jo lyhytaikaisen varastoinnin jälkeen huoneenlämpötilan ja 800°C:n välillä olennaisten venyvyysraja- tai vetolujuushäviötä. Tämän laatuisia lämpötiloja syntyy kuitenkin betoniterästen hitsauksessa ja kuuma-taivutuksessa rakennuksella.

Alussa mainitut ominaisuudet osoittava betoniteräs, jossa el ole näitä haittoja, on tunnettu DE-hakemusjulkaisusta 24 26 920. Erityisellä jäähdytysmene-telmällä valmistetaan betoniterästankoja, jotka muodostuvat useista, hieno-rakelsista mikrorakenteista. Tangon reunasta alkaen teräs muodostuu voimakkaasti lämpökäsitellystä martensiitti-bainiitista, ferriitti-bainiitista aina ferriitti-perlilttlin saakka sekä bainiitlsta tangon ytimessä. Tällöin tulee perliitin sekä bainiitin osuuden olla parhaiten prosentuaalisesti ferriitin osuutta suurempi.

Tämän laatulsella teräksellä on vaaditut hitsaueominalsuudet sekä riittävän korkeat vetolujuus- ja riittävän suuret venyvyysraja-arvot. On kuitenkin osoittautunut, että tunnetun teräksen murtovenymä tarvitsee parannuksia. Sillä on taipumus halkeamiin eikä se tästä syystä osoita optimaalista väsymyskäyttäytymistä.

Keksinnön tehtävänä on tästä syystä valmistaa teräs, jossa on tunnetun teräksen hyvät ominaisuudet, mutta joka on kuitenkin vähemmän halkeamiin taipuvainen, ja jossa on siis murtovenymän paremmat arvot.

Tämä tehtävä ratkaistaan keksinnön mukaisesti alussa mainitun laatulsella hitsattavalla betoniteräksellä, jonka ydinalue on muodostettu puhtaasta per-

It 3 69120 liitti- ferrlittl-sekarakenteesta, jossa ferriitin osuus on 20-80 % ja jonka ydinalue rajoittuu ilman välikerrosta pintakerrokseen, joka puolestaan muodostuu puhtaasta, lämpökäsitellystä martenslltista.

Keksinnön mukaiselle teräkselle on tunnusomaista puhdas samankeskinen kaksi-kerrosrakenne, jossa molemmat kerrokset ovat täysin vapaita bainlitista. Keksinnön mukaisessa teräksessä on sekä hyvät hltsausomlnalsuudet ja DIN-normissa 488 vaaditut mekaaniset ominaisuudet että myös huomattavasti parempi murtovenymä, jonka johdosta se on vähemmän halkeamallerkkä ja osoittaa parempaa väsymyskäyttäytymistä.

Eräässä parhaimpana pidetyssä suoritusmuodossa betoniteräksessä on ydinalueella ferriittiä ja perliittiä suunnilleen yhtä suurina osuuksina. On osoittautunut, että keksinnön mukainen betoniteräs soveltuu myös erittäin hyvin poimu-tettuihin raudoitustankoihin, koska molemmat kerrokset sopivat poimumuotoon siten, että myös poimuissa on poimuttamattoman tangon mekaaniset ominaisuudet .

Edelleen on edullista, kun pintakerroksen osuus poikkileikkauspinnasta on ainakin 20 %, parhaiten 33 %.

Keksinnön mukaisessa betoniteräksessä on tämän lisäksi se etu, että se voidaan valmistaa kustannuksiltaan halpana ja nopeasti langan valssauslaitok-sella. Keksinnön mukainen menetelmä keksinnön mukaisen betoniteräksen valmistamiseksi on tunnettu seuraavista valheista: a) betoniteräs valmistetaan langan valssauslaltoksella, b) viimeistelyasteen jälkeen valssaustuote jäähdytetään voimakkaasti, parhaiten monlasteisestl, c) jäähdytyksen avulla valssaustuotteen pinta jäähdytetään martensiitti-lähtölämpötilan alapuolelle, d) jäähdytys tapahtuu sellaisella voimakkuudella, että saavutetaan tasaus-lämpötila ytimen ja pinnan välillä, ennen kuin muutos bainiitiksi, ferriitiksi tai perliitiksi voi käynnistyä ja että tasauslämpötila on suunnilleen sillä lämpötila-alueella, jossa voi tapahtua austeniitin aikaisin mahdollinen muutos ferriitiksi ja perliitiksi, e) tasauslämpötilan saavuttamisen jälkeen pidetään lämpötila perliittimuutok- 4 69120 sen loppuun asti suunnilleen vakiona ja valssaustuote jäähdytetään tämän jälkeen hitaasti.

Eräässä edullisessa suoritusmuodossa valssaustuote kelataan välittömästi jäähdytyksen läpäisyn jälkeen ja jäähdytetään nostokelaesa Ilmassa. Siten taataan sekä keksinnöllä aiottu isotermlnen muutos että myös martenslltln lämpökäsit-telemlnen reuna-alueella välittömästi suoraan valssauskuumuudesta, s.o. Ilman ylimääräisiä toimenpiteitä.

Keksinnön mukainen menetelmä mahdollistaa nopean ja varman keksinnön mukaisen betoniteräksen valmistuksen, ilman että tähän tarvittaisiin suurta panosta. Yllättävän yksinkertaisella tavalla voidaan betoniteräs valmistaa langan vals-sauslaitoksella ja käsitellä se siten, että voidaan saavuttaa jo pitkään pyrkimyksenä olleet ominaisuudet valmistuksen yhteydessä ilman suurta panosta.

Eräässä keksinnön mukaisen menetelmän edullisessa suoritusmuodossa käytetään betoniteräksen valmistamiseen, jonka vahvuus on aina 13 mm, normaaliterästä. Normaallteräksessä on kaikkien seoselementtlen summa (mangaani, pii, rikki ja muut sellaiset) alle 1,7 Z. Tämä normaaliteräs on erittäin halpaa ja sitä voidaan käyttää korkealaatuisen keksinnön mukaisen betoniteräksen valmistamiseen käyttämällä normaalia vesljäähdytystä, kun betoniteräksen vahvuus on alle 13 mm.

Jotta jäähdytykseen el tarvittaisi suurta panosta, on edullista, kun käytetään läpimitaltaan 13 mm:n betoniteräksen valmistamiseen normaaliterästä, joka on mikroseostettu alle 0,08 %:n mlkroseoselementtien osuudella.

Vaihtoehtoisesti voidaan käyttää läpimitoille 13-25 mm seostettua terästä.

Tässä teräksessä kaikkien seoselementtlen summa on 1,7-3 Z. Yli 25 mm:n .Läpimitoille on lisättävä seostettuun teräkseen mikroseos, jolloin mikroseoselement-tien osuus on alle 0,03 Z.

Nämä seosmääräykset perustuvat siihen tietämykseen, että austeniltin muutos ferriitiksi, perllltlksl tai bainlltiksi voidaan siirtää myöhemmäksi käyttämällä seostettua terästä ja/tal mlkroseostettua terästä.

On osoittautunut, että keksinnön mukainen menetelmä voidaan suorittaa kaik- I! 5 69120 kein taloudellisimmin, kun jäähdytyksen ensimmäinen vaihe on päättynyt 0,2 sekunnin kuluessa.

Seuraavassa selitetään keksinnön mukaista betoniterästä ja keksinnön mukaista menetelmää lähemmin kuvioiden avulla, joissa nähdään: kuv. 1 valokuva DE-hakemusjulkaisun 24 26 920 mukaisen tunnetun betoniteräksen poikkileikkauksesta, kuv. 2a-2d hiontakuvia valokuvina 500-kertaisesti suurennettuna tunnetussa betoniteräksessä olevasta rakenteesta, kuv. 3 valokuva keksinnön mukaisen betoniteräksen poikkileikkauksesta, kuv. 4a ja 4b hiontakuvia valokuvina 500-kertaisesti suurennettuna keksinnön mukaisen betoniteräksen molemmista rakenteista, kuv. 5 diagrammi keksinnön mukaisen menetelmän mukaisesti tapahtuvan kontrolloidun jäähdytyksen havainnollistamiseksi, kuv. 6 taulukko jäähdytyksen havainnollistamiseksi läpimitaltaan eri vahvuisissa betoniteräksissä ja niiden jäähdytyskäyttäytymisen havainnollistamiseksi, kuv. 7 aika-lämpötila-muuntokaavio normaaliteräkselle, jossa on alhainen hiilipitoisuus, kuv. 8 aika-lämpötila-muuntokaavio seostetulle teräkselle, jossa on alhainen hiilipitoisuus.

Kuviot 1 ja 2 esittävät valokuvia DE-hakemusjulkaisusta 24 26 920 tunnetusta betoniteräksestä. Kuviosta 1 nähdään selvästi, että betoniteräksessä on sen poikkileikkauksella vähintään neljä samankeskistä kerrosta. Ulkokerros muodostuu lämpökäsitellystä martensiitti-bainiitista, johon sisäänpäin rajoittuu bainiitista oleva välikerros. Tämän jälkeen on rengasmainen ferriitti-bainiit-ti-kerros, kun taas ydin muodostuu olennaisesti ferriitistä ja perliitistä.

6 69120 Nämä neljä rakennelaatua on esitetty hlontakuvlssa kuvioissa 2a-2d 500-kertai-sestl suurennettuina. Hlenojuovainen ulkokerros, joka muodostuu lämpökäsitel-lystä martensiitti-bainiitista, eroaa selvästi kuviossa 2b esitetystä baLniiti-sta muodostuvasta välikerroksesta. Rakenteeltaan karkeampi on tähän rajoittuva ferriitti-bainiittikerros, joka nähdään kuviossa 2c. Ydinrakenne on esitetty kuviossa 2d, jossa tummat läiskät esittävät parlllttiosuuksia ja vaaleat ferrilttiosuuksla.

Kuviot 3 ja 4 esittävät vastaavia keksinnön mukaisen betoniteräksen hionta-kuvia. Tämä muodostuu vain kahdesta kerroksesta. Reunakerros muodostuu puhtaasta, lämpökäsitellystä martenslltista ja rajoittuu välittömästi ydinker-rokseen, joka muodostuu puhtaasta perliitti-ferriitti-rakenteesta. Tämä nähdään erittäin selvästi kuvioissa 4a ja 4b, joissa kuvio 4a esittää lämpökäsitellystä martenslltista muodostuvaa pintakerrosta ja 4b äkillistä siirtymää lämpökäsitellystä martenslltista olevasta rakenteesta selvästi eroavaan fer-riitti-perliitti-rakenteeseen. Myös kuviossa 4 esitetyt hiontakuvat on 500-kertaisesti suurennettuja.

Keksinnön mukaisen teräksen tarkka kakslkerrosrakenne johtaa aikaisemmin saavuttamattomiin, edullisiin ominaisuuksiin, jotka edellä on esitetty.

Menetelmää keksinnön mukaisen betoniteräksen valmistamiseksi selitetään esimerkein kuvioiden 5-8 avulla lähemmin. Kuvio 5 esittää diagrammia, jossa on esitetty betoniteräksen jäähdytys, Joka n. 850°C:n lämpötilassa saapuu jääh-dytysvälille ja jossa se jäähdytetään vedellä kolmessa valheessa. Teräs kelataan heti jäähdytysvälln jälkeen ja jäähdytetään nostokelassa limassa. Kelattu valssaustuote muuttuu kelassa lsotermlsesti, jolloin ytimessä oleva auste-niitti muutetaan ferriitiksi ja perliitiksi ja vapautuvan muutosenergian avulla pintakerroksessa oleva martensilttl lämpökäsitellään. Näitä tapahtumia selitetään lähemmin myöhemmin. Kuvio 5 esittää vasemmassa osassa valssaustuot-teen hidasta jäähdytystä viimeistelyvaiheen aikana. t0:lla merkittynä ajankohtana valssaustuote saapuu jäähdytysvälille ja pysyy noin 0,15 sekuntia ensimmäisessä jäähdytysvalheessa. Kolmas jäähdytysvaihe on päättynyt n. 0,35 sekunnin kuluttua.

Kuviossa 5 lämpötilan kulun havainnollistamiseksi langan poikkileikkauksen yli valssaustuote on jaettu samankeskisiin renkaisiin. Ulkorengasta on mer- 7 69120 kitty numerolla 1 ja valssaustuotteen keskipistettä numerolla 4. Numerolla 2 merkitty rengas kulkee sunnilleen puolen läpimitan kohdalla ja numerolla 3 merkityllä renkaalla on läpimitta, joka vastaa langan läpimitan neljäsosaa. Numerolla la merkityllä renkaalla on säde, joka on n. 9/11 valssaustuotteen säteestä (R) ja se kuvaa suunnilleen martensiittikerroksen ja ydinalueen välistä rajaa.

Vastaavasti numeroilla 1,1a,2,3 ja 4 merkityistä käyristä nähdään lämpötilan kulku renkailla jäähdytyksen aikana. Ulkorengas jäähdytetään tällöin martensiit-ti-lähtölämpötilan Mg alapuolelle, niin että ulkokerros muodostuu renkaiden 1 ja la välissä martensiitista. Koska ydinalue ei luonnollisestikaan jäähdy * niin voimakkaasti, kuumenee martensiittikerros renkaiden 1 ja la välissä ydinalueella olevan lämmön johdosta uudestaan, jonka johdosta martensiitti lämpö-käsitellään ja toisaalta saavutetaan tasauslämpötila T^. Tasauslämpötilan saavuttaminen on samaa merkitsevä sen tosiseikan kanssa, että valssaustuotteessa on koko läpimitaltaan jäähdytyksen jälkeen sama lämpötila. Tämä lämpötila pidetään nyt niin kauan, kunnes austeniltln muutos ferriitiksi ja perliltiksi on päättynyt. Tämän jälkeen voi tapahtua keskeytymätön jäähdytys.

Tasauslämpötila T^ on valittava siten, että isotermisen muutoksen aikana bainiit-ti- aluetta ei leikata. Tämän lisäksi sen tulee olla sillä alueella, jossa austeniltln aikaisin mahdollinen muutos ferriitiksi tapahtuu. Siten taataan se, että austeniltln muutos ferriitiksi ja perliltiksi tapahtuu mahdollisimman lyhyessä ajassa eikä muodostu erittäin pitkään kestäväksi prosessiksi.

Kuviosta 5 nähdään, että keksinnön mukaisesti bainiitin muodostuminen vältetään siten, että tasauslämpötila on jo saavutettu, ennen kuin muutos ferriitiksi voi tapahtua, ja tämän lisäksi muutos tapahtuu isotermisesti, niin että jäähdytyksen aikana balnllttl-alue el voi kulkea läpi.

Kuviossa 5 valitut muutoskäyrät vastaavat tavanomaisia aika-lämpötlla-muutos-kaavioita, jolloin kirjaimella F in merkitty ferriitin muodostuksen alue, kirjaimella P perliitin muodostuksen alue, kirjaimella B bainiitin muodostuksen alue ja kirjaimella Mg martensiitti-lähtölämpötila. Austenlltti, joka jäähdytetään martensiitti-lähtölämpötilan alapuolelle, muuttuu heti martensii-tiksi.

8 69120

Kuviossa 6 esitetty taulukko esittää suorltuseslmerkin avulla jäähdytyksen mahdollista muotoa eri teräsläplmitoille 5,5-30 mm. Tällöin lähdetään jäähdytykseen tulolämpötilasta, joka on 850°C, jolloin edellytetään normaalisti seostettu teräs, s.o. teräksen seoselementtlen summa el ylitä 1,7 Z:a.

Tästä nähdään, että jäähdytyksen ensimmäinen valhe ei kestä koskaan kauempaa kuin 0,2 sekuntia. Kun 5,5 mm:n läpimitalle on yksi jäähdytysvaihe riittävä, voidaan suuremmille läpimitoille varata jopa 8 jäähdytysvaihetta. Koko jäähdytys on tällöin päättynyt viimeistään 3 sekunnin kuluttua. Seuraavassa sarakkeessa on esitetty aika tasauslämpötilan saavuttamiseen asti. Näin voidaan betoniteräkset jakaa kolmeen, läpimitoiltaan eri suuruisiin ryhmiin 1,11,III. Ensimmäinen ryhmä käsittää vahvuudet 5,5-13 mm, toinen ryhmä vahvuudet 13-25 mm ja kolmas ryhmä vahvuudet 25-30 mm.

Ensimmäisessä ryhmässä tasauslämpötlla on saavutettu kahdessa sekunnissa. Toisessa ryhmässä tasauslämpötlla saavutetaan 10 sekunnissa, kolmannessa 14 sekunnissa. Näillä sekoilla on tässä suoritetun vesljäähdytyksen käyttökelpoisuudelle huomattavaa merkitystä, jota selitetään myöhemmin lähemmin.

Kuvion 6 muissa sarakkeissa on esitetty ydinlämpötilat jokaisen jäähdytysvai-heen lopussa eri valssaustuotteen läpimitoille. Ytimellä tarkoitetaan tässä läpimittaa r 0. Tämän lisäksi on esitetty vielä jokaista langan läpimittaa varten saavutettu tasauslämpötlla.

Kuvioista 7 ja 8 selviää jo mainitun kolmeen läpimitta-ryhmään tapahtuvan jaon merkitys. Kuvio 7 esittää aika-lämpötila-muuntokaaviota normaaliteräk-selle, jossa on vähän hiiltä (C 0,25 %). Austenlitin aikaisin mahdollinen muutos ferriitiksi on tämän mukaisesti mahdollista n. 2 sekunnin kuluttua n. 500°C:n lämpötilassa. Keksinnön mukaisen teorian mukaisesti on tasauslämpötila saavutettava tähän ajankohtaan mennessä. Tästä seuraa, että käytettäessä kuviossa 6 luonnehdittua vesijäähdytystä voidaan käyttää normaaliteräksiä, joiden läpimitta on alle 13 mm. Tasauslämpötlla on tällöin hiukan yli 500°C.

Kuvio 8 esittää niukkahiilisen teräksen aika-lämpötila-muuntokaaviota, jossa teräk-sessä seoselementtlen summa on 1,7-3 %. Tällöin nähdään, että austenii-tin aikaisin mahdollinen muutos ferriitiksi on vasta 10 sekunnin kuluttua. Edelleen havaitaan, että tasauslämpötlla on valittava olennaisesti korkeam- i! 9 69120 maksi, koska aikaisin mahdollinen muutos ferriitiksi käynnistyy suunnilleen 700°C:ssa. Lisäämällä seoselementtejä voidaan tästä syystä austeniitin aikaisimman mahdollisen ferriitiksi tapahtuvan muutoksen ajankohtaa viivästää, niin että tasauslämpötilan saavuttamista varten on enemmän aikaa käytettävissä.

Sama vaikutus, nimittäin austeniitin aikaisimman mahdollisen ferriitiksi tapahtuvan muutoksen ajankohdan siirtäminen voidaan saavuttaa lisäämällä mikroseoselementtejä, kuten niobia, vanadiinia tai molybdeeniä. Erona seostettujen terästen (kuv. 8) käyttöön siirretään tällöin vain kuvion 7 muutos-käyriä n. 1 dekadin verran oikealle, ilman että tämän lisäksi muutoskäyrien asema tai muoto muuttuisi. Tästä syystä mikroseoselementtien lisäyksellä -vastakohtana muiden seoselementtien lisäykselle - tasauslämpötilaa ei muuteta.

Kuviossa 6 esitetyn vesijäähdytyksen ylläpitämisessä on tarpeellista läpimitoiltaan = 13 mm olevan betoniteräksen valmistuksessa käyttää joko seostettua terästä (seoselementtien summa 1,7-3 %)tai mikroseostettua terästä (vanadiinia, niobia, molybdeenia alle 0,8 %).

Läpimitan ollessa > 25 mm on seostetun teräksen kohdalla seoselementtien summa nostettava yli 3 %:ksi. Tätä ei yleensä suositella, niin että läpimittoja varten on varattava lisäksi tai yksistään mlkroseoksla.

Teräksen seososuuden muuttamisen sijasta voitaisiin saada aikaan myös jäähdytyksen tehostamisen avulla, että tasauslämpötila saavutettaisiin aikaisemmin. Tämän laatuinen jäähdytys on kuitenkin erittäin vaivalloista.

Kuvioiden 7 ja 8 esittämistä kaavioista nähdään edelleen, että ferriitin osuuteen perliittiin nähden ytimessä voidaan vaikuttaa tasauslämpötilan valinnalla.

Esitetyissä suorltuseslmerkeissä on lähdetty valssaustuotteen tulolämpötilas-ta 850°C jäähdytysvälille. Voidaan ajatella myös muita lämpötiloja, mutta tulo-lämpötilan on kuitenkin oltava niin korkea, että austeniltti on vielä stabiili, ja niin alhainen, että valssaustuotteen jäähdytys tasauslämpötilaan on

Claims (15)

10 691 20 mahdollista vaadituissa ajoissa. Tämä tarkoittaa sitä, että etenkin pienten valssaustuotteen läpimittojen kohdalla voidaan huomioida valssaustuotteen korkeampia tulolämpötiloja jäähdytysvälille. Kaiken kaikkiaan on kuitenkin 850°C:n lämpötila osoittautunut tähän tarkoitukseen erittäin sopivaksi. Austeniitln isotermlnen muutos ferriitiksi ja perllitlksi voidaan saavuttaa myös kytkemällä uuni jäähdytysvälin taakse. On tosin paljon edullisempaa kelata lelkkaamaton, langan valssauslaltoksesta tuleva betoniteräs heti sen tullessa ulos jäähdytysvällltä. Kelassa ollessaan betoniteräksen lämpötila el laske riittävän pitkään aikaan, koska se pikemminkin muutoslämmön vapautumisen johdosta kohoaa ja kelan läpi tapahtuu vähemmän lämmön poistoa ilmaan. Tämän lisäksi tämän laatuinen jäähdytys mahdollistaa nopean valmistusprosessin, joka on sinänsä langan valssauslaltoksesta tunnettua, mutta jota ei ole käytetty vielä betoniterästen valmistukseen. Samoin edellytyksin murtovenymä, joka DE-hakemusjulkaisun 24 26 920 teorian mukaisesti valmistetussa betoniteräksessä on 5,2 Z, on keksinnön mukaisessa betoniteräksessä 10,1 Z. Tästä johtuvat parannukset halkeamalujuuden ja väsymys lujuuden suhteen. Paremmissa edellytyksissä voidaan murtovenymää nostaa keksinnön mukaista betoniterästä varten vielä huomattavasti. Keskimääräinen murtovenymä voi tällöin olla esimerkiksi 13,9-17,4 Z, jonka johdosta DIN 488/lehdessä 1 mainitut arvot ylitetään huomattavasti.

1. Hitsattava betoniteräs, jonka hiilipitoisuus on vähemmän kuin 0,25 % ja jossa on ilman jälkikäsittelyä, kuten kylmätyöstöä, patentoimista tai pinta- 2 nuorrutusta venyvyysrajafö n ,, joka on vähintään 500 N/ mm, ja vetolujuus, joka on vähintään 550 N/mm ja joka muodostuu samankeskisestä ydinalueesta ja pintakerroksesta, jolloin ydinalue muodostuu sekarakenteesta, joka on perlii-tistä, ferriitistä ja mahdollisesti muista aineosista, ja pintakerros sisältää lämpökäsiteltyä martensllttla, tunnettu siltä, että ydinalue on li 11 69120 muodostettu puhtaasta perliitti-ferriitti-sekarakenteesta, jossa ferriitin osuus on 20-80 %, ja että ydinalue rajoittuu ilman välikerrosta pintakerrokseen, joka muodostuu puolestaan puhtaasta, lämpökäsitellystä martensiitista.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen betoniteräs, tunnettu siitä, että ydinalue sisältää ferriittiä ja perliittiä suunnilleen yhtä suurina osuuksina.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen betoniteräs, tunnettu siitä, että betoniterästangot on poimutettu.

4. Jonkin patenttivaatimuksista 1-3 mukainen betoniteräs, tunnettu siitä, että pintakerroksen osuus poikkileikkauspinnasta on vähintään 20 %, parhaiten 33 %.

5. Jonkin patenttivaatimuksista 1-4 mukainen betoniteräs, tunnettu siltä, että läpimitan ollessa = 13 mm kaikkien seoselementtlen summa on = 1,7 %.

6. Jonkin patenttivaatimuksista 1-4 mukainen betoniteräs, tunnettu siitä, että kalkkien seoselementtlen summa läpimitan ollessa > 13 mm on = 1,7 % ja että teräs sisältää mikroseoselementtejä alle 0,08 %.

7. Jonkin patenttivaatimuksista 1-4 mukainen betoniteräs, tunnettu siitä, että vahvuuden ollessa 13-25 mm kaikkien seoselementtlen summa on 1,7-3 %.

8. Jonkin patenttivaatimuksista 1-4 mukainen betoniteräs, tunnettu siitä, että seoselementtlen summa on yli 25 mm:n paksuutta varten 1,7-3 % ja että teräksessä on mikroseoselementtejä 0,03 %:ln asti.

9. Menetelmä jonkin patenttivaatimuksista 1-8 mukaisen betoniteräksen valmistamiseksi, tunnettu siitä, että menetelmä sisältää seuraavat valheet: a) betoniteräs valmistetaan langan valssauslaltoksella, b) vlimeistelyasteen jälkeen valssaustuote jäähdytetään voimakkaasti, parhaiten monlasteisestl, 12 691 20 c) jäähdytyksen avulla valssaustuotteen pinta jäähdytetään martensiitti-lähtölämpötilan alapuolelle, d) jäähdytys tapahtuu sellaisella voimakkuudella, että saavutetaan tasaus-lämpötila ytimen ja pinnan välillä, ennen kuin muutos bainlitlksl, ferriitiksi tai perllitiksi voi käynnistyä ja että tasauslämpötlla on suunnilleen sillä lämpötila-alueella, jossa voi tapahtua austenlltln alkaisin mahdollinen muutos ferriitiksi ja perllitiksi, e) tasauslämpötilan saavuttamisen jälkeen pidetään lämpötila perliittimuutok-sen loppuun asti suunnilleen vakiona ja valssaustuote jäähdytetään tämän jälkeen hitaasti.

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että valssaustuote kelataan välittömästi jäähdytyksen läpäisyn jälkeen ja jäähdytetään nostokelassa ilmassa.

11. Patenttivaatimuksen 9 tai 10 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että jäähdytyksen ensimmäinen vaihe on päättynyt 0,2 sekunnin kuluessa.

12. Jonkin patenttivaatimuksista 9-11 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että läpimitaltaan = 13 mm olevan betoniteräksen valmistamiseen käytetään normaallterästä (kaikkien seoselementtien summa 1,7 %).

13. Jonkin patenttivaatimuksista 9-11 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vahvuudeltaan - 13 mm olevan betoniteräksen valmistamiseen käytetään normaallterästä, joka on mlkroseostettu, jolloin mikroseoselementtlen osuus on alle 0,08 Z. IA. Jonkin patenttivaatimuksista 9-11 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vahvuudeltaan 13-25 mm olevan betoniteräksen valmistamiseen käytetään seostettua terästä (kaikkien seoselementtien summa 1,7-3 Z).

15. Jonkin patenttivaatimuksista 9-11 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vahvuudeltaan yli 25 mm olevan betoniteräksen valmistamiseen käytetään seostettua terästä, joka on mlkroseostettu, jolloin mikroseoselement-tien osuus on alle 0,03 Z. Il 13 691 20