FI72748C - Foerfarande foer framstaellning av staolarmeringsstaong foer betong. - Google Patents

Description

1 72748

Menetelmä teräsarmeeraustangon valmistamiseksi betonia varten Förfarande för framställning av stälarmeringsstang för betong

Keksinnön kohteena on menetelmä teräsarmeeraustangon valmistamiseksi betonia varten, jonka läpimitta on rajoissa 8...40 mm, jonka armeerauksen myötölujuus on rajoissa 400 ...600 MPa ja venymä vähintään 14 %, jolloin armeeraustan-5 koon kohdistetaan valssauksen aikana tai heti sen jälkeen nopeaa pintajäähdytystä lämpötilaan, joka on alhaisempi kuin lämpötila, joka vastaa karkaisutuotteiden muodostumista martensiittia tai bainiittia olevan pintakerroksen muodostamiseksi tankoon, jonka jälkeen tankoon kohdistetaan seuraa-10 va iImajäähdytys, jonka aikana mainittu pintakerros päästetään lämmöllä, joka tulaa karkaisemattomasta tangon sydämestä. Keksinnön tarkoituksena on parantaa taloudellisuutta siten, että armeeraustangoilla on sekä suuri myötölujuus ja ' suuri muovattavuus että tarpeen vaatiessa myös hyvä hitsat- 15 tavuus. Keksintö tunnetaan niistä ominaisuuksista, jotka ilmenevät patenttivaatimuksista. Valmistus suoritetaan valssauksen aikana tai välittömästisen jälkeen tapahtuvan nopean jäähdytyskäsittelyn avulla.

Kuten tunnettua on valssaamon käyttäjän otettava 20 huomioon useita rajouituksia, kun hän haluaa ratkaista edellä esitetyn ongelman. Ensi kädessä riippuvat valssattujen tankojen lähtönopeus ja -lämpötila käytännössä valssaa-mosta. Lisäksi on valssaamon käyttäjällä rajoitetusti tilaa jäähdytyslaitoksen mahdollista asennusta varten.

25 On jo olemassa useita ratkaisuja, jotka mahdollistavat toisaalta mekaanisten ominaisuuksien ja toisaalta kustannusten välisen kompromissin. Eräs ensimmäinen ratkaisu on valmistaa "luonnollisesti kovia" terästankoja, joiden myötölujuus saavutetaan lisäämällä hiiltä (esim. 0,35 %) ja 30 mangaania (esim. 1,3 £). Näillä teräksillä on hyväksyttävissä oleva myötölujuus (vähintään 420 MPa), mutta niiden venymä ja taivutettavuus ovat suhteellisen pienet ja niiden hitsattavuus melko huono.

2 72748

Hitsattavuuden parantamiseksi on välttämätöntä pienentää hiilipitoisuutta, mikä aiheuttaa myötölujuuden pienenemistä.

On olemassa kaksi tunnettua kei-5 noa myötölujuuden tällaisen pienenemisen välttämiseksi.

Ensimmäinen keino on sisällyttää teräkseen mikroseosteai-neita kuten niobinia tai vanadiinia. Tämä menetelmä on kuitenkin kallis seosteaineiden hinnan takia. Toinen keino on suurentaa teräksen myötölujuutta deformoimalla tan-10 koa kylmässä, esim. vääntämällä. Tämän toimenpiteen aiheuttamien kustannusten lisäksi myötölujuuden suureneminen saavutetaan venymän kustannuksella.

Tämän keksinnön mukainen menetelmä perustuu nykyaikaiseen tekniikkaan, jonka mukaan kuumava 1ssa11uihin 15 betoniarmeerauksiin kohdistetaan ajallisesti rajoitettua nopeaa jäähdytystä martensiittia tai bainiittia olevan pintakerroksen muodostamiseksi tankoon. Tämän äkkijäähdytyksen jälkeen seuraa jäähdytys, jonka aikana tangon sydän, toisin sanoen se tangon osa, jota nopea jäähdytys ei ole saavutta-20 nut, muuttuu ferriitiksi ja karbideiksi. Sopivasti rajoittamalla nopean jäähdytyksen kestoa on myös mahdollista säilyttää lämpöä tangon sydämessä ja kehittää tangon poikkileikkauksessa sellainen lämpötilagradientti, että mainitun jatkojäähdytyksen aikana tapahtuu mar tensii11ia tai 25 bainiittia olevan pintakerroksen päästökarkaisu. Nopean o, jäähdytyksenajallisen pituuden sopiva rajoitus voidaan varmistaa tavoittelemalla sydämen määrätty lämpötila nopean jäähdytysvaiheen lopussa. Käytännössä tämäntyyppinen käsittely voidaan suorittaa mittamalla pinnan lämpötila 30 tangon siinä kohdassa, jossa uudelleen tapahtuvaa kuumenemista havaitaan sydämestä tulevan lämmön seurauksena.

Tämän tyyppinen menetelmä, jota tavallisesti sanotaan "äkkijäähdytys- ja itsekarkaisumene telmäksi" voidaan näin ollen kohdistaa - määrätyssä laitoksessa, jossa 35 on tunnetut olosuhteet määrättyjen armeerausten valmistamiseksi - nopean jäähdytysvaiheen sydänlämpötilan antamien tunnusmerkkien perusteella. Lisäksi on esitetty, että tämän lämpötilan olisi oltava suunnilleen 350 °C armee-rauksen myötölujuuden ja venymän optimaalisena pidetyn 3 72748 yhdistelmän saavuttamiseksi.

Tämän yhdistelmän käyttö johtaa ilmeisesti parempilaatuisten tuontantoon. Koska valmistajalla on käytettävissään tämä käyttöehto, hän kykenee valitsemaan mainitun 5 vaaditun lämpötilan saavuttamiseen tarvittavat keinot.

Keksinnön mukaisen menetelmän tarkoituksena on määrittää jokaiselle tuotteelle parametrit, jotka ovat ominaisia äkkijäähdytyslaitokselle ja jotka antavat armee-rauksille halutut ominaisuudet. Näitä parametreja ovat 10 kuten tunnettua toisaalta lämpövuon keskitiheys, tässä esitettynä lämpötilarajoissa 800...600 °C, joka vuo yleisesti merkitään d ja lausutaan suureena mW/m , ja toisaalta äkkijäähdytysajän pituus, joka merkitään t ja lausutaan sekunteina .

15 Tämä menetelmä soveltuu erikoisesti sovelletta vaksi sellaisten teräsarmeerausten valmistukseen, joiden mekaaniset ominaisuudet täyttävät määrätyt laatustandardit, esim. myötölujuus, joka on rajoissa 400...600 MPa, ja venymä on vähintään 14 %.

20 Keksinnön mukaisessa menetelmässä teräsarmee- rauksen valmistamiseksi siten, että tangot jäähdytetään nopeasti valssauksen aikana tai välittömästi tämän jälkeen, täyttävät parametrit d ja t nopean jäähdytyksen säätämiseksi samanaikaisesti samankaltaiset ehdot: 25 0,45 d - 0,4<d . t<0,82 d + 0,6 logdi£ - 0,964 . log d + 2,098 joissa yhtälöissä d on käsitellyn tangon halkaisija millimetreinä.

Keksinnön mukaisen menetelmän ansiosta voidaan 30 saavuttaa mekaanisten ominaisuuksien yhdistelmän kannalta edullisimmat tuotteet. Toisaalta on martensii11i/bainii11i -alueen tilavuus samoin kuin sen pehmenemisaste itsekarkai-sun vaikutuksesta sellainen, että se johtaa suureen myötö-lujuuteen. Toisaalta venymä yhä pysyy halutuissa rajoissa.

35 Keksinnön mukaisen menetelmän ensimmäinen so vellutusesimerkki koskee sellaisten tankojen valmistusta, joiden halkaisija on 20 mm ja jotka lähtevät valssauslai-toksesta 12 m/s nopeudella ja 1050 °C lämpötilan omaavina. Hitsattavuus- ja taloudetlisuussvistä pysytetään teräksen * 72748 kemiallinen koostumus määrätyllä alueella, esim. 0,10...0,20 % C , 0,8...1,3 % M n . Tässä kysymykseen tulevassa tapauksessa oli teräksessä 0,13 % C ja 1,2 % Mn. Valssattuna teräksen myötölujuus oli noin 363 MPa ja venymä 22...24 %.

3 Sellaisten teräsarmeerausten saamiseksi betonia varten, joilla on entistä parempi myötölujuus ja muovattavuus, valitsee valssaamon käyttäjä käytettävissä olevan laitteiston ja tilan perusteella laitoksen, jonka nopean jäähdytyksen voimakkuus ja ajallinen pituus (ts. käsittelyn pituus) vas-10 taa edellä esitettyjä ehtoja, ts.

d ^ 7 mW/m2 8,6 < ¢5 . t < 17.

Sellaisten laitosten valinta, jonka keskimääräisen lämpövuon tiheys 800...600 °C:ssa on 10 mW/m2, ja jonka pituus L on 15 12 m, antaa tulokseksi myötölujuuden 500 MPa ja venymän 20,6 %.

Sellaisen laitoksen valinta, jonka ominaisuudet ovat 0 = 8,4 mW/m ja L = 20,5 m, antaisi tulokseksi armeerausteräksen, jonka myötölujuus on 550 MPa ja venymä on 18,5 %. Tässä tapauksessa käsittelyn pituus olisi 1,7 sekuntia ja tulo d x t 20 tulisi olemaan 14,35.

Toinen esimerkki koskee sellaisten tankojen valmistusta, joiden halkaisija on 8 mm ja jotka lähtevät valssaa-mosta 18 m/s nopeudella ja joiden lämpötila on noin 1000 °C. Teräs sisältää 0,18 % C ja 0,8 % Mn. Valssattuna on tuotteen 25 myötölujuus 325 MPa ja venymä noin 30 %.

Tässä tapauksessa ovat keksinnön mukaisen menetelmän asettamat rajat d > 17 mW/m2 3,2 < d . t < 7,16.

2 30 Jos valitaan laitos, jonka ¢( = 17 mW/m ja käsi ttelymatkan pituus L = 4,5 m, saadaan tankoja, joiden myötölujuus on 500 MPa ja venymä on 18 %. Tässä tapauksessa käsittelyn pituus tulisi olemaan 0,25 s ja tulo d x t tulisi olemaan 4,25. Sa-mat ominaisuuden saavutettaisiin, kun d = 25 mW/m ja käsit-35 telyn pituus 0,17 sekuntia, ts. nopean jäähtymismatkan pituus = 3 m.

Claims (1)

1. 72748 PATENTTIVAATIMUS Menetelmä teräsarmeeraustangon valmistamiseksi betonia varten, jonka läpimitta on rajoissa 8...40 mm, jonka armeerauksen myötölujuus on rajoissa 400...600 MPa ja venymä vähintään 14 %, jolloin armeeraustankoon kohdis-5 tetaan valssauksen aikana tai heti sen jälkeen nopeaa pintajäähdytystä lämpötilaan, joka on alhaisempi kuin lämpötila, joka vastaa karkaisutuotteiden muodostumista martensiittia tai bainiittia olevan pintakerroksen muodostamiseksi tankoon, jonka jälkeen tankoon kohdistetaan seulo raava ilmajäähdytys, jonka aikana mainittu pintakerros päästetään lämmöllä, joka tulee karkaisemattomasta tangon sydämestä, tunnettu siitä, että millä tahansa yllä mainituissa rajoissa vaihtelevalla tangon läpimitalla: (a) määritellään lämpövuon (ei) keskitiheyden vähim-15 mäisarvo, mikä takaa tangon vaaditun jäähtymisen suhteella 1. g 0 ^ - 0,964 log d + 2,098; (b) valitaan (i$):lle tehokas arvo, joka on vähintään sama kuin mainittu vähimmäisarvo; (c) määritellään mainitun tehokkaan (tf):n arvon 20 käyttöaika, vaaditun jäähtymisen aikaansaamiseksi suhteil- 1 a : 0,45 d - 0,4 < d.t<0,82 d + 0,6; (d) kontrolloidaan äkkijäähdytys soveltamalla (d):n ja (t):n valittuja arvoja; 25 t:n ollessa ilmaistuna sekunteina, tf:n millimet- reinä ja ^:n yksiköissä mW/m . 30