PL34416B1 - Stal do zbrojenia betonu - Google Patents

Description

Znany jest sposób polepszania wlasciwosci wytrzymalosciowych stali za pomoca obróbki na zimno. Obróbke taka stosowano do zwyklych okraglych pretów z miekkiej, maloweglistej sta¬ li (stal 37), uzywanej zwykle do zbrojenia be¬ tonu. Za pomoca takiej obróbki mozna granice sprezystosci (punkt 0,2) stali tej podwyzszyc \v takim stopniu, jaki jest dopuszczalny ze wzgle¬ du na ustalone wymiary na podstawie górnej granicy dopuszczalnego naprezenia. Uzyskuje sie przy tym oszczednosc na stali i obnizenie kosztów produkcji. Jednak obróbka stali na zim¬ no moze spowodowac pekanie jej oraz jest nie¬ korzystna z tego wzgledu, ze wydluzenie przy granicy zlamania szybko maleje, Jak równiez spada wytrzymalosc na zlamanie. Dlatego sto¬ suje sie raczej mniejszy zakres obróbki na zim¬ no. Ponadto stwierdzono, ze wytrzymalosc stali na drgania nie zwieksza sie przez odksztalcenie na zimno w takim samym stopniu jak granica sprezystosci.Miekka maloweglista stal (stal 37) posiada przed odksztalceniem na zimno duze wydluze¬ nie przed jej zlamaniem; mozna ja poddawac skrecaniu na zimno, zanim wydluzenie przy zla¬ maniu nie spadnie ponizej granicy dopuszczal¬ nej.Stwierdzono jednak, ze powyzsze zalozenie nie jest zgodne z rzeczywistoscia, poniewaz pe¬ wien material wyjsciowy o zasadniczo mniej¬ szym wydluzeniu przy zlamaniu niz wydluzenie stali 37, poddany podobnej obróbce na zimno, nie zmniejsza swego wydluzenia w takim samym stopniu jak stal 37. Wytrzymalosc zas takiego materialu jednoczesnie wzrasta bardziej niz wy¬ trzymalosc stali 37.Wynalazek wiec dotyczy takiej stali, której granica sprezystosci (punkt 0,2) dzieki obróbce na zimno, moze byc znacznie podwyzszona. Cha¬ rakterystyczna zas cecha wynalazku jest to, ze stal taka, stosowana jako material wyjsciowy, zawiera ponad 0,3% wegla oraz inne skladnikistopowe, tworzace z zelazem mieszanine krysta¬ liczna, np. krzem, magnez, miedz, nikiel, chrom, molibden, wanad i tytan albo fosfor. Ilosc tych skladników winna byc taka, aby przez podda¬ nie stali obróbce na zimno, mozliwie nastepu¬ jacej po obróbce na goraco, zwiekszyc jej gra¬ nice sprezystosci, jak równiez wytrzymalosc na drgania do 3700 kg^cm2 lub wiecej przy jedno¬ czesnym uzyskaniu równomiernego rozkladu wydluzenia nie mniejszego niz 4%.Wprowadzanie do stali krzemu, magnezu lub podobnych skladników, jako czynników odtle- niajacych jest zasadniczo znane, lecz nie doda¬ wano ich w tak duzej ilosci, aby moc uzyskac wytrzymalosc stali na drgania, równa 37U0 kg^cm3 lub wieksza po poddaniu stali odksztalceniu na zimno.Wedlug ogólnie przyjetych przepisów co do bezpieczenstwa i dopuszczalnego obciazenia konstrukcji stalowych, nie wystarczy okreslenie tylko samej granicy sprezystosci; nalezy równiez uwzglednic równomierny rozklad w tworzywie wydluzenia oraz jego wytrzymalosc na drgania.Wedlug dunskich norm wymaga sie np. aby równomierny rozklad wydluzenia wynosil 4% i aby tworzywo moglo znosic wibracje naprezen przy 0,9 i 0,5 6 F, czyli o czestotliwosci nie mniejszej niz milion razy przed jego zlamaniem.Jesli wiec wytrzymalosc stali na drgania nie jest. dosc duza w stosunku do dopuszczalnego obcia¬ zenia, to ryzykuje sie, ze stal bedzie zbyt na¬ prezona i moze zlamac sie, gdy bedzie w kon¬ strukcji poddana drganiom.Jezeli zastosuje sie material wyjsciowy, za¬ wierajacy skladniki stopowe, tworzace chemicz¬ ne polaczenia z zelazem lub skladniki, które w ogóle nie rozpuszczaja sie w zelazie i nie two¬ rza mieszaniny krysztalów z zelazem, np. stal zawierajaca 0,25%C, to przez odpowiednia ob¬ róbke mozna nadac jej duza wytrzymalosc na zlamanie, jak równiez wysoka granice sprezy¬ stosci i zadawalajace wydluzenie; stal taka jed¬ nak w tym przypadku wykazuje niedostatecz¬ na wytrzymalosc na drgania. Taka stal moze posiadac 6B = 5850 kg/cm2 I 6F = 5100 kg/cm2, jak równiez równomierne wydluzenie 5,8% podczas gdy wytrzymalosc na drgania wy¬ nosi tylko 3100 kg/cm2. Wobec powyzszego jest zrozumiale, ze pret o srednicy 16 mm wykona¬ ny z takiego tworzywa moze wytrzymac przy przeprowadzeniu prób w temperaturze O - 50°C wibracje o czestotliwosci 1000 wahan na minute przy conajmniej dwa miliony razy pow¬ tarzanej tam i napowrót zmianie naprezen mie¬ dzy 3100 kg/cm2 a 1550 kg/cm2 zanim sie zla¬ mie. Stosujac jako material wyjsciowy miekka stal (stal 37), mozna uzyskac w korzystnych wa¬ runkach 6B= 4800 kg/cm2, 6F= 4300 kg/cm2 równomierny rozklad wydluzenia — 4% i wytrzymalosc na drgania = 3400 kg/cm2.Jako material wyjsciowy stosuje sie wedlug wynalazku stal zawierajaca powyzej 0.4% wegla i skladniki, tworzace z zelazem mieszanine krysztalów. Przy próbach zastosowano okragle prety o srednicy 16 mm. Zaleznie od ilosci uzy¬ tych skladników stopowych mozna latwo uzys¬ kac tworzywo o nastepujacych wartosciach: 6B = 5900 kg/cm2, 6 F=5200 kg/cm2, równomier¬ ny rozklad wydluzenia — 5,8% i wytrzymalosc na drgania = 4100 kg^cm2.Wedlug ogólnych zasad metalografii wpro¬ wadzenie do stali skladnika stopowego w rzeczy¬ wistosci przyczynia sie do polepszenia niektó¬ rych jej wlasciwosci wytrzymalosciowych po poddaniu jej odksztalcaniu na zimno. Nie swiad¬ czy to jednak o tym, ze taki dodatek powoduje zwiekszenie wytrzymalosci stali na drgania.Przeciwnie, wytrzymalosc stali weglistej na drgania zmniejsza sie przy wzroscie zawartosci w niej wegla. To moze byc spowodowane wzro¬ stem zawartosci weglików w stali, poniewaz oka¬ zalo sie, ze wlasnie przy odksztalcaniu cemen¬ tyt w perlicie peka, co sprzyja przy wibracji powstawaniu rys. Przy wytwarzaniu stali we¬ dlug wynalazku nalezy konsekwehtnio zapobie¬ gac tworzeniu sie weglików.Celem obróbki stali na zimno jest polepsze¬ nie jej wlasciwosci wytrzymalosciowych. Moze ona byc wykonana w dowolny znany sposób, np. przez skrecanie, walcowanie lub rozciaganie na zimno. Stal przed obróbka na zimno moze byC poddana znanej obróbce na goraco „w celu na¬ dania jej drobnoziarnistej struktury.Skrecanie mozna wykonac jako pojedynczy zabieg tylko w jednym kierunku. Moze byc rów¬ niez stosowana stala kolejnosc takich zabiegów lub rozpoczac skrecania jednoczesnie kilkoma kolejnymi zabiegami skrecania, zanim rozpocz¬ nie sie koncowe skrecanie tylko w jednym kie¬ runku. Skrecanie moze byc polaczona z innym rodzajem odksztalcania lub przez nie zastapio¬ ne.Skrecanie moze byc szczególnie skuteczne dla pretów stalowych o okraglym przekroju po¬ przecznym lub tylko nieznacznie rózniacym sie od takiego przekroju, poniewaz sprzyja to zwie¬ kszeniu wytrzymalosci tworzywa przez obróbke na zimno.Ponadto stal wedlug wynalazku moze byc poddana skrecaniu w postaci pojedynczych pre¬ tów, jak równiez dwóch lub wiekszej liczby pre¬ tów wzietych razem. — 2 - PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe ;Stal do zbrojenia betonu poddawana uprzed¬ nio obróbce na zimno, np. przez skrecanie, walcowanie lub przeciaganie, w ce]u podwyz¬ szenia jej granicy sprezystosci, znamienna tym, ze zawiera ponad 0,4%C i skladniki stopowe, tworzace mieszaniny krysztalów z zelazem, np. krzem, mangan, miedz, nikiel, chrom, molibden, wanad i tytan lub fos¬ for wziete w takiej ilosci, aby granica spre¬ zystosci stali zostala podwyzszona, a wytrzy¬ malosc na drgania wzrosla do 3700 kg/cm* lub wiecej, przy jednoczesnym równomier¬ nym rozkladzie wydluzenia nie mniejszym niz 4%, przy czym stal przed obróbka na zimno zostaje ewentualnie poddana znanej obróbce na goraco w celu nadania jej drob¬ noziarnistej struktury. Axel FrOkjaer — Jensen Zastepca: inz: W. Zakrzewski rzecznik patentowy BUk. nr 1 —150 zam. 1799 15.6-51 T-2-11550—25.6-52 PL