PL188013B1 - Sposób utwardzania prętów stalowych do betonu sprężonego - Google Patents

Abstract

Sposób utwardzania prętów stalowych do betonu sprężonego, znamienny tym, że do zwykłej stali perlitycznej wprowadza się dodatek chromu w ilości 0.100.8% wag., a wykonane z tej stali pręty bezpośrednio po walcowaniu chłodzi się za pomocą medium chłodzącego tak, aby ich warstwa przypowierzchniowa na głębokości równej około 30% długości promienia pręta - chłodziła się ze średnią prędkością równą od 1 do 20°C/s w przedziale temperatur 8500450°C.

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób utwardzania prętów stalowych do betonu sprężonego.

Znane i stosowane na skalę przemysłową metody utwardzania prętów stalowych ze stali o zróżnicowanej zawartości węgla obejmują:

- wprowadzenie do tych stali mikrododatków pierwiastków stopowych takich jak V, Nb i Ti,

- odkształcenie na zimno,

- klasyczną obróbkę cieplną z ponownym nagrzewaniem po walcowaniu,

- umacnianie z ciepła walcowania polegające na przyspieszonym-regulowanym chłodzeniu za pomocą wody.

Wprowadzenie mikrododatków stopowych oraz stosowanie klasycznej obróbki cieplnej znacznie podwyższa koszty wytwarzania wyrobów stalowych, zaś odkształcenie na zimno można stosować dla wąskiego asortymentu wyrobów. Z kolei zastosowanie technologii przyspieszonego chłodzenia po walcowaniu za pomocą natrysku wodnego wiąże się z koniecznością poniesienia znacznych nakładów inwestycyjnych i kosztów eksploatacji linii technologicznej intensywnego chłodzenia.

Celem wynalazku jest sposób utwardzania prętów stalowych do betonu sprężonego zapewniający uzyskanie granicy sprężystości min. 800 MPa, granicy plastyczności min. 900 MPa, wytrzymałości na rozciąganie min. 1100 MPa i wydłużenia całkowitego Aio min. 7% - bez użycia dużej ilości drogich dodatków stopowych i unikając intensywnego chłodzenia po walcowaniu.

Cel ten osiągnięto w ten sposób, że do stali perlitycznej wprowadza się dodatek chromu w ilości 0.1-0.8% wag., a wykonane z tej stali pręty bezpośrednio po walcowaniu chłodzi się za pomocą medium chłodzącego tak, aby ich warstwa przypowierzchniowa na głębokości równej około 30% długości promienia pręta - chłodziła się ze średnią prędkością równą od 1 do 20°C/s w przedziale temperatur 850--450°C.

Sposób chłodzenia prętów do betonu sprężonego będący przedmiotem wynalazku charakteryzuje się tym, że do stali perlitycznej zwykłej jakości o składzie chemicznym 0.68--().80% C, 0.15%).50% Si, 0.7-1.0% Mn wprowadza się dodatek chromu w ilości 0.1--0.8% w zależności od wymaganych własności mechanicznych i przekroju pręta, zaś pręty z tej stali po walcowaniu chłodzi się za pomocą strugi powietrznej lub ciekłego medium chłodzącego tak, aby ich warstwa powierzchniowa, na głębokości równej około 30% promienia pręta, chłodziła się ze średnią prędkością równą l+20°C/s, w zależności od składu chemicznego stali, w przedziale temperatur 850~550°O. Regulowane chłodzenie zapewnia zajście przemiany austenitu do bainitu w tej warstwie, zaś środek pręta podlega przemianie do perlitu bezpośrednio po przemianie bainitycznej warstwy powierzchniowej. Zawartość chromu oraz warunki chłodzenia dobiera się przy tym tak, aby ciepło wydzielane podczas przemiany perlitycznej spowodowało przejściowy wzrost temperatury pręta o około 30-50°C po jej zapoczątkowaniu. W ten sposób bainit w warstwie powierzchniowej podlega samoodpuszczeniu,

188 013 zaś spowolnienie prędkości chłodzenia zapobiega utworzeniu się obszarów kruchego martenzytu w pręcie. W zakresie zawartości chromu w stali od 0.5 do 0.8% wag. chłodzenie można prowadzić poprzez swobodną wymianę ciepła z powietrzem za pomocą promieniowania oraz konwekcji swobodnej lub wymuszonej. W wyniku sterowania przebiegiem przemian fazowych za pomocą dodatku chromu i swobodnego lub przyspieszonego - regulowanego chłodzenia oraz w wyniku wykorzystania ciepła wydzielającego się podczas przemiany perlitycznej do samoodpuszczania bainitu, uzyskuje iię strukturę pręta łączącą bardzo wysokie własności mechaniczne i wysoką plastyczność. Ze względu na niiwiidkie prędkości chłodzema wymagane do uzyskania pożądanych własności mechanicznych, metoda według wynalazku utwardzania prętów do betonu sprężonego jest łatwa do zrealizowania w warunkach przemysłowych.

Przykład

Pręty żebrowane o średnicy tp15 mm ze stali perlitzccnej o składzie chemicznym 0.74% C, 0.97% Mn, 0.25% Si, 0.012% P, 0.016% S, 0.68% Cr, 0.07% Ni, 0.01% Mo i 0.003% Al, odlanej na urządzeniu do ciągłego odlewania na wlewek o przekroju kwadratowym 160 x 160 mm, po wyjściu z ostatniego wykroju walcarki przy temperaturze 850°C chłodzono nadmuchem powietrza ze średnią prędkością około 3°C/s.

Uzyskano następujące własności mechaniczne prętów:

granicę sprężystości Rs min. 850 MPa granicę plastyczności Re min. 950 MPa wytrzymałość na rozciąganie R_m min. 1150 laMa wydłużenie Aio min. 8%

188 013

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz. Cena 2,00 zł.

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   Sposób utwardzania prętów stalowych do betonu sprężonego, znamienny tym, że do zwykłej stali perlitycznej wprowadza się dodatek chromu w ilości 0.1-0.8% wag., a wykonane z tej stali pręty bezpośrednio po walcowaniu chłodzi się za pomocą medium chłodzącego tak, aby ich warstwa przypowierzchniowa na głębokości równej około 30% długości promienia pręta - chłodziła się ze średnią prędkością równą od 1 do 20°C/s w przedziale temperatur 850h450°C.