RU1770386C - Способ изготовлени термоупрочненной арматурной стали в мотках - Google Patents

Abstract

Использование, изобретение относитс  к черной металлургии, в частности к термической обработке бунтовой арматурной стали с использованием тепла прокатного нагрева , и может быть использовано при термическом упрочнении проката в потоке проволочных станов. Цель изобретени  - повышение прочностных и пластических характеристик готового проката и снижение разброса свойств по сечению мотка. Способ изготовлени  термоупрочненной арматурной стали в мотках включает гор чую прокатку , ускоренное охлаждение до заданной температуры, смотку в моток и охлаждение на воздухе. Новым в способе  вл етс  то, что ускоренное охлаждение осуществл ют со среднемасссвой скоростью 1500- 2500°С/с с последующей выдержкой на воздухе в течение 0,2-0,3 с, перед смоткой в моток. Во врем  смотки осуществл ют обработку каждого витка водовоздушной смеси. 2 табл.

Description

Изобретение относитс  к черной металлургии , в частности, к термической обработке бунтовой арматурной стали с использованием тепла прокатного нагрева и может быть использовано при термическом упрочнении проката в потоке проволочных станов.

Известны способы изготовлени  арматурной стали в мотках. Например, известен способ изготовлени  проволоки из низкоуглеродистой стали, преимущественно арматурной , включающий гор чую прокатку, двухстадийное охлаждение со скоростью выше критической на первой стадии до 800- 900°С, а по истечении 0,02-0,05 сек провод т вторую стадию охлаждени  до 500-650°С с последующим охлаждением на воздухе, удаление окалины, волочение и профилирование.

Наиболее близким к за вл емому способу по технической сущности и достигаемому положительному результату  вл етс  способ изготовлени  арматурной стали в мотках включающий гор чую прокатку ускоренное охлаждение до заданной температуры со скоростью 3000-8000°С/с. смотку в моток и охлаждение на воздухе. Недостатком известных способов  вл етс  низкий уровень прочностных и пластических характеристик . Кроме этого, использование известных способов приводит к увеличенному разбросу свойств по сечению мотка

Цель изобретени  - повышение проч- ностчных и пластических свойств стали и снижени  разброса свойств по сечению мотка

Указанна  цель достигаетс  тем, что в известном способе изготовлени  арматурной стали в мотках, включающем гор чую

ё

sl

XI

О СО 100

о

прокатку, ускоренное охлаждение до заданной температуры, смотку в моток и охлаждение на воздухе, согласно изобретению ускоренное охлаждение осуществл ют со среднемассовой скоростью 1500-2500°С/с с последующей выдержкой на воздухе в течение 0,2-0,3 с в процессе смотки осущест- вл ют охлаждение каждого витка водовоздушной смесью. Сопоставительный анализ за вл емого технического решени  с прототипом показывает, что за вл емый способ отличаетс  от известного тем, что ускоренное охлаждение осуществл ют со среднемассовой скоростью 1500-2500°С/с с последующей выдержкой на воздухе в течение 0,2-0,3 с перед смоткой в моток, а в процессе смотки осуществл ют охлаждение каждого витка водовоздушной смесью. Экспериментально установлено, что дл  получени  арматуры класса Ат-Ш с т ребуемыми свойствами по пределу прочности не менее 60 кгс/см2 и по пределу текучести не менее 40 кгс/мм из углеродистой стали, напри- мер ст. 50 пс, среднемассова  скорость охлаждени  раската должна быть не менее 1500°С/с. С другой стороны, ускоренное охлаждение раската со скоростью выше 2500°С/с может привести к протеканию бейнитного превращени  и по влению в структуре участков грубого бейнита, что отрицательно сказываетс  на пластических свойствах стали. Опытным путем установлено, что дл  выравнивани  температуры по сечению проволоки после ускоренного охлаждени  необходимо делать выдержку не менее 0,2 с. Это обеспечит получение более равномерной дисперсионной структуры при последующей обработке водовоздушной смесью. Выдержка в воздухе в течение более 0,3 с после ускоренного охлаждени  нецелесообразна , так как идет отогрев поверхности раската за счет внутреннего тепла и снижаетс  эффективность последующей обработки водовоздушной смесью, что отрицательно сказываетс  на уровне разброса свойств по сечению мотка. Осуществление обработки каждого витка водо- воздушной смесью во врем  смотки обеспечивает снижение разброса свойств по сечению мотка Осуществление обработки каждого витка водовоздушной смесью во врем  смотки обеспечивает снижение разброса свойств по сечению мотка. Из вышеупом нутого следует, что при соблюдении предлагаемой совокупности операций и последовательности и выполнени  у полученного по предлагаемому способу металла по вл ютс  новые устройства (повышенные прочностные,пластические характеристики

и низкий разброс свойств по сечению мотка ), не совпадающие со свойствами металла , полученного по известным способам (1,2), т.е. предложенное техническое решение обладает критерием существенные отличи .

Пример осуществлени  предлагаемого способа. В мелкосортном цехе Западно- Сибирского металлургического комбината

0 на проволочном стане 250-1 проводили опытно-промышленное опробование предлагаемого способа при изготовлении арматурного профил  Мг 6 и N2 8 на стали 5пс промышленной плавки. Дл  этого заготовки

5 сечением 80 х 80 нагревали до температуры 1200+20°С, прокатывали на непрерывном проволочном стане и проводили ускоренное охлаждение со среднемассовой скоростью 1500-2500°С/с с последующей выдержкой

0 на воздухе в течение 0,2-0,3 с перед смоткой в моток. Затем арматуру сматывали в моток с одновременной обработкой каждого витка водовоздушной смесью. При этом было испытано несколько режимов, пре5 дусматривающих изменение параметров скоростей охлаждени  и выдержек в за вл емом диапазоне их изменени  и с выходом за граничные значени . После осуществлени  указанных режимов ускоренного охлаж0 дени  и выдержек арматурных профилей № 6 и № 8 определ ли предел прочности, предел текучести и относительное удлинение. Пробы дл  определени  свойств отбирали с первых, средних и последних витков мотка,

5 что позволило установить уровень разброса свойств по сечению мотка.

Кроме этого, испытани  и по известному способу (прототипу).

Полученные результаты испытаний

0 предлагаемого способа в сравнении с прототипом приведены в табл. 1 дл  арматуры № 6 и в табл. 2 дл  арматуры № 8.

Из данных таблиц видно, что при изготовлении термоупрочненной арматурной

5 стали в мотках предлагаемым способом механические свойства у готового проката № 6 и № 8 выше (по пределу прочности на 7-12 кгс/мм ; по пределу текучести на 6,5-9,5 кгс/мм2 при увеличении относительного

0 удлинени  на 4-8,5%), чем у проката, полученного по известному способу (прототипу ), который прин т за базовый объект Кроме этого, разброс свойств по сечению мотка, полученного по предлагаемому спо5 собу в 1,5-2,0 раза ниже, чем по известному способу.

Использование предлагаемого способа изготовлени  термоупрочненной арматурной стали в мотках позволит по сравнение с прототипом повысить эксплуатационные

свойства термически упрочненного бунтового проката из среднеуглеродистых сталей , например 5пс. Кроме того, предлагаемый способ позвол ет получать высокие прочностные и пластические свойства с минимальным разбросом свойств по сечению мотка на стал х, не содержащих таких дефицитных и дорогосто щих легирующих элементов, как марганец.

Экономический эффект за счет экономии марганца при производстве 150 тыс. тонн термоупрочненной арматуры в мотках из стали 5пс вместо стали 35ГС составит 30 тыс. рублей в год.

0

5

Claims (1)

1. Формула изобретени  Способ изготовлени  термоупрочненной арматурной стали в мотках, включающий гор чую прокатку, ускоренное охлаждение до заданной температуры, смотку в моток и охлаждение на воздухе, отличающийс  тем, что. с целью повышени  прочностных и пластических свойств стали и снижени  разброса свойств по сечению мотка, ускоренное охлаждение осуществл ют со среднемассовой скоростью 1500-2500°С/сс последующей выдержкой на воздухе в течение 0,2-0,3 с, а в процессе смотки осуществл ют охлаждение каждого витка водовоздушной смесью.

   Таблица I

   За вл емое решение

   I. 650 15000,2

   2600 20000,3

   3600 25000,3

   4650 20000,2

   5800 10000,4

   6700 30000,1

   Прототип 68С-8СОЗОСО-ВООО

   Таблица 2

   46-49 47,5 48-52 50,0 49-52 50,5 47-49 48,0 38-46 42,0 42-43 45,5

   32-34

   33,0 28-30,

   29.0 27-29

   28,0 31-34

   32,5 24-29

   26,5 23-27

   25,0