RU2303646C2 - Thermally and mechanically reinforced steel for ferroconcrete constructions - Google Patents
Thermally and mechanically reinforced steel for ferroconcrete constructions Download PDFInfo
- Publication number
- RU2303646C2 RU2303646C2 RU2005122585/02A RU2005122585A RU2303646C2 RU 2303646 C2 RU2303646 C2 RU 2303646C2 RU 2005122585/02 A RU2005122585/02 A RU 2005122585/02A RU 2005122585 A RU2005122585 A RU 2005122585A RU 2303646 C2 RU2303646 C2 RU 2303646C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- steel
- thermally
- class
- carbon
- nitrogen
- Prior art date
Links
Landscapes
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к металлургии, в частности к разработке арматурных термомеханически упрочненных сталей для железобетонных конструкций классов прочности от Ат400 до Ат1200.The invention relates to metallurgy, in particular to the development of reinforcing thermomechanically hardened steels for reinforced concrete structures of strength classes from At400 to At1200.
Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату является сталь по ГОСТ 10884-94 (сталь арматурная термомеханически упрочненная для железобетонных конструкций), содержащая, мас.%:Closest to the proposed technical essence and the achieved result is steel according to GOST 10884-94 (reinforcing steel thermomechanically hardened for reinforced concrete structures), containing, wt.%:
Эта сталь обладает сравнительно высокими механическими свойствами за счет рационального соотношения содержания входящих в нее элементов.This steel has a relatively high mechanical properties due to the rational ratio of the content of its constituent elements.
Однако возрастающие требования к свариваемости при повышении уровня механических свойств ограничивает ее применение.However, the increasing requirements for weldability with increasing levels of mechanical properties limits its application.
Задача изобретения - разработка качественной арматурной стали. Техническим результатом является разработка стали для изготовления стержней термоупрочненной арматуры диаметром 12-32 мм с повышенной свариваемостью, повышенными механическими свойствами и стойкостью против коррозионного растрескивания без старения.The objective of the invention is the development of high-quality reinforcing steel. The technical result is the development of steel for the manufacture of rods of heat-strengthened reinforcement with a diameter of 12-32 mm with increased weldability, increased mechanical properties and resistance to corrosion cracking without aging.
Технический результат достигается тем, что известная сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, медь, никель, хром, фосфор, серу и железо, дополнительно содержит алюминий, титан, азот, ванадий, ниобий при следующем соотношении компонентов, мас.%:The technical result is achieved by the fact that the known steel containing carbon, silicon, manganese, copper, nickel, chromium, phosphorus, sulfur and iron, additionally contains aluminum, titanium, nitrogen, vanadium, niobium in the following ratio of components, wt.%:
При этом углеродный эквивалент определен по формуле:In this case, the carbon equivalent is determined by the formula:
Сэкв=C+Si/6+Mn/7+(Ti+V+Nb)/5+(Cu+Ni+Cr)/15С equiv = C + Si / 6 + Mn / 7 + (Ti + V + Nb) / 5 + (Cu + Ni + Cr) / 15
и равен для стали класса Ат400, Ат500 - 0,35-0,56; класса Ат600, Ат800 - 0,44-0,70, а для класса Ат1000, Ат1200 - не менее 0,67.and equal for steel of class At400, At500 - 0.35-0.56; class At600, At800 - 0.44-0.70, and for class At1000, At1200 - at least 0.67.
Содержание углерода, кремния, марганца, хрома, никеля и меди в предлагаемой стали совпадает с пределами содержания их в известной стали.The content of carbon, silicon, manganese, chromium, nickel and copper in the proposed steel coincides with the limits of their content in the known steel.
Дополнительный ввод в заявляемую сталь азота, ванадия, титана, ниобия и алюминия в предлагаемых пределах за счет образования нитридов и карбонитридов, формирующих стабильную мелкодисперсную структуру, независимо от технологии горячей механической обработки обеспечивает необходимую свариваемость и повышенные механические свойства металла без старения.An additional input of nitrogen, vanadium, titanium, niobium and aluminum into the inventive steel within the proposed limits due to the formation of nitrides and carbonitrides forming a stable finely divided structure, regardless of the hot machining technology, provides the necessary weldability and increased mechanical properties of the metal without aging.
Предложенная формула расчета углеродного эквивалента и порядок его нормирования вынуждают изготовителя точно задавать химический состав стали по нижнему пределу углерода, а кремния по верхнему пределу, что позволяет более точно определить необходимый состав легирующих химических элементов в стали в зависимости от получаемого уровня механических свойств и обеспечения требований по свариваемости, стойкости против коррозионного растрескивания для данного класса прочности арматурной стали.The proposed formula for calculating the carbon equivalent and the procedure for normalizing it force the manufacturer to precisely set the chemical composition of steel according to the lower limit of carbon, and silicon according to the upper limit, which makes it possible to more accurately determine the necessary composition of alloying chemical elements in steel depending on the level of mechanical properties obtained and the requirements for weldability, resistance to corrosion cracking for a given strength class of reinforcing steel.
Содержание в стали азота наиболее эффективно в пределах 0,006-0,03 мас.%. Снижение содержания азота ниже 0,006 мас.% не обеспечивает необходимого уровня свойств. Повышение содержания азота выше 0,03 мас.% приводит к снижению пластичности в результате переупрочнения металла и увеличения склонности его к старению.The content in nitrogen steel is most effective in the range of 0.006-0.03 wt.%. A decrease in nitrogen content below 0.006 wt.% Does not provide the required level of properties. An increase in nitrogen content above 0.03 wt.% Leads to a decrease in ductility as a result of metal hardening and an increase in its tendency to aging.
Оптимальное содержание ванадия в стали 0,01-0,12. Уменьшение его содержания ниже 0,01 мас.% не влияет на уровень механических свойств заявляемой стали. Содержание ванадия выше 0,12 мас.%, в данном случае, приводит к дальнейшему повышению механических свойств, но и существенно увеличивает себестоимость производства предлагаемой стали, что нецелесообразно.The optimum content of vanadium in steel is 0.01-0.12. The decrease in its content below 0.01 wt.% Does not affect the level of mechanical properties of the inventive steel. The vanadium content above 0.12 wt.%, In this case, leads to a further increase in mechanical properties, but also significantly increases the cost of production of the proposed steel, which is impractical.
Содержание титана в стали менее 0,01 мас.% не способствует заметному измельчению зерна и повышению механических свойств, а более 0,1 мас.% не уменьшает склонность к межкристаллитной коррозии.The titanium content in the steel of less than 0.01 wt.% Does not contribute to a noticeable grinding of grain and an increase in mechanical properties, and more than 0.1 wt.% Does not reduce the tendency to intergranular corrosion.
Содержание ниобия менее 0,005 мас.% не приводит к существенному измельчению зерна, повышению прочности и твердости. А содержание более 0,05 мас.% не приводит к существенному повышению механических свойств заявляемой стали.The niobium content of less than 0.005 wt.% Does not lead to a significant grinding of grain, increasing strength and hardness. And the content of more than 0.05 wt.% Does not lead to a significant increase in the mechanical properties of the inventive steel.
Содержание алюминия менее 0,02 мас.% ведет к неполному связыванию азота при кристаллизации, а выше 0,07 мас.% приводит к возможности образования строчечных неметаллических включений и повышению себестоимости предлагаемой стали.An aluminum content of less than 0.02 wt.% Leads to incomplete binding of nitrogen during crystallization, and above 0.07 wt.% Leads to the possibility of formation of line-wise non-metallic inclusions and an increase in the cost of the proposed steel.
Выплавку металла проводили в 250-тонной мартеновской печи. Заказ - арматурная сталь марки Ат800. Предварительное раскисление проводили в печи. Глубокое и экономически эффективное раскисление достигается за счет использования растворенного в металле углерода при одновременном вводе алюминия, находящегося в погружном контейнере, и расчетного количества кускового ферросиликомарганца. Выпуск металла производили спустя 6 мин после ввода погружного раскисляющего контейнера, не допуская повторного вскипания ванны. Корректировка состава стали по кремнию и марганцу, а также легирование азотом, ванадием, титаном и ниобием осуществлялась присадкой в ковш ферросиликомарганца, ферротитана, феррониобия и азотированного феррованадия с азотированным ферромарганцем, вводимых в последнюю очередь. Окончательное раскисление производилось присадкой в ковш чушкового алюминия.Metal smelting was carried out in a 250-ton open-hearth furnace. Order - reinforcing steel grade At800. Preliminary deoxidation was carried out in a furnace. Deep and cost-effective deoxidation is achieved through the use of carbon dissolved in the metal while introducing the aluminum in the immersion container and the calculated amount of lump ferrosilicon manganese. The metal was produced 6 minutes after the introduction of the submersible deoxidizing container, preventing the boiling of the bath again. The steel composition was adjusted for silicon and manganese, as well as alloying with nitrogen, vanadium, titanium, and niobium was carried out by adding ferrosilicon manganese, ferrotitanium, ferroniobium, and nitrided ferrovanadium with nitrated ferromanganese into the ladle, which were introduced last. The final deoxidation was carried out by an additive in pig aluminum.
Для попадания в заказ производили расчет углеродного эквивалента по предлагаемой формуле: Сэкв=С+Si/6+Mn/7+(Ti+V+Nb)/5+(Cu+Ni+Cr)/15 с учетом полученного состава стали на выпуске, химического состава используемых ферросплавов, а их ввод в ковш осуществляли с расходом из расчета попадания Сэкв в интервал, рекомендованный для стали Ат800.To get into the order, we calculated the carbon equivalent according to the proposed formula: Сequal = С + Si / 6 + Mn / 7 + (Ti + V + Nb) / 5 + (Cu + Ni + Cr) / 15 taking into account the obtained steel composition on production, the chemical composition of the ferroalloys used, and their introduction into the ladle was carried out at a rate based on C eq falling into the interval recommended for At800 steel.
В результате получили сталь следующего состава, мас.%: углерод - 0,2, кремний - 1,0, марганец - 1,4, алюминий - 0,03, титан - 0,06, азот - 0,006, ванадий - 0,03, ниобий - 0,005, медь - 0,25, никель - 0,25, хром - 0,20, фосфор - 0,027, сера - 0,023, железо - остальное.As a result, steel of the following composition was obtained, wt.%: Carbon — 0.2, silicon — 1.0, manganese — 1.4, aluminum — 0.03, titanium — 0.06, nitrogen — 0.006, vanadium — 0.03 , niobium - 0.005, copper - 0.25, nickel - 0.25, chromium - 0.20, phosphorus - 0.027, sulfur - 0.023, iron - the rest.
Определяли по формуле Сэкв готового металла. Получили Cэкв=0,632, то есть Сэкв находится в интервале, рекомендованном для стали Ат800.Determined by the formula C eq of the finished metal. Got C equiv = 0.632, that is, C equiv is in the range recommended for At800 steel.
После разливки металл прокатали на арматуру диаметром 25 мм с применением термомеханической обработки по следующим режимам: обжатие с прокатного нагрева с последующим электронагревом и охлаждением на воздухе.After casting, the metal was rolled onto reinforcing bars with a diameter of 25 mm using thermomechanical treatment in the following modes: compression from rolling heating followed by electric heating and cooling in air.
Аналогичные стали выплавлены для всех указанных в формуле классов прочности арматурной стали от Ат400 до Ат1200.Similar steels are smelted for all strength classes of reinforcing steel specified in the formula from At400 to At1200.
Затем провели механические испытания, выполненные в соответствии с требованиями ГОСТа (результаты приведены в таблице 1), и сравнили с характеристиками известной стали.Then, mechanical tests were carried out in accordance with the requirements of GOST (the results are shown in table 1), and compared with the characteristics of known steel.
Характеристики выплавленной стали класса прочности Ат800Table 1.
Characteristics of smelted steel of strength class At800
В таблице 2 приведены механические свойства выплавленных по предложению сталей с нормированным углеродным эквивалентом для различных классов прочности.Table 2 shows the mechanical properties of the proposed steel steels with normalized carbon equivalent for various strength classes.
изгиб в
холодном
состоянии,
градусTest on
bend in
cold
condition
degree
Из таблиц следует, что предлагаемая сталь в сравнении с известной обладает более высокими механическими свойствами при сохранении достаточно высокого уровня свариваемости для данной марки стали и позволяет использовать ее для производства арматурных стержней класса прочности от Ат400 до Ат1200.From the tables it follows that the proposed steel in comparison with the known one has higher mechanical properties while maintaining a sufficiently high level of weldability for this steel grade and allows its use for the production of reinforcing bars of strength class from At400 to At1200.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005122585/02A RU2303646C2 (en) | 2005-07-18 | 2005-07-18 | Thermally and mechanically reinforced steel for ferroconcrete constructions |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005122585/02A RU2303646C2 (en) | 2005-07-18 | 2005-07-18 | Thermally and mechanically reinforced steel for ferroconcrete constructions |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2303646C2 true RU2303646C2 (en) | 2007-07-27 |
Family
ID=38431812
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005122585/02A RU2303646C2 (en) | 2005-07-18 | 2005-07-18 | Thermally and mechanically reinforced steel for ferroconcrete constructions |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2303646C2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2478727C1 (en) * | 2012-03-02 | 2013-04-10 | Открытое акционерное общество "Северсталь" (ОАО "Северсталь") | High-strength welded rebar |
CN115821159A (en) * | 2022-12-01 | 2023-03-21 | 阳春新钢铁有限责任公司 | 300Mpa hot-rolled corrosion-resistant plain round steel bar and preparation method thereof |
-
2005
- 2005-07-18 RU RU2005122585/02A patent/RU2303646C2/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ГОСТ 10884-94. Сталь арматурная термомеханически упрочненная для железобетонных конструкций. 01.01.1996. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2478727C1 (en) * | 2012-03-02 | 2013-04-10 | Открытое акционерное общество "Северсталь" (ОАО "Северсталь") | High-strength welded rebar |
CN115821159A (en) * | 2022-12-01 | 2023-03-21 | 阳春新钢铁有限责任公司 | 300Mpa hot-rolled corrosion-resistant plain round steel bar and preparation method thereof |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2674796C2 (en) | High-hardness hot-rolled steel product and method of manufacturing same | |
US8951365B2 (en) | High strength steel and high strength bolt excellent in delayed fracture resistance and methods of production of same | |
US20120247618A1 (en) | High strength steel material and high strength bolt excellent in delayed fracture resistance and methods of production of same | |
WO2015133550A1 (en) | High-strength hot-dip galvannealed steel sheet having excellent bake hardening property and bendability | |
JP6212473B2 (en) | Rolled material for high-strength spring and high-strength spring wire using the same | |
JP5195413B2 (en) | High-strength hot-rolled steel sheet excellent in bending workability and toughness anisotropy and method for producing the same | |
JP6680142B2 (en) | High-strength seamless oil country tubular good and method for manufacturing the same | |
US11732320B2 (en) | High strength steel with improved mechanical properties | |
KR102628769B1 (en) | HIGH-Mn STEEL AND MANUFACTURING METHOD THEREFOR | |
JP2010132945A (en) | High-strength thick steel plate having excellent delayed fracture resistance and weldability, and method for producing the same | |
JP2019199649A (en) | Non-tempered low yield ratio high tensile thick steel sheet and its production method | |
JP5154122B2 (en) | High strength stainless steel and high strength stainless steel wire using the same | |
JP2010121191A (en) | High-strength thick steel plate having superior delayed fracture resistance and weldability, and method for manufacturing the same | |
KR20180019740A (en) | volt | |
RU2442831C1 (en) | Method for production of high-strength steel | |
EP1170391B1 (en) | High strength steel plate having improved workability and plating adhesion and process for producing the same | |
JPH08269632A (en) | High strength and high corrosion resistant nitrogen-containing austenitic stainless steel | |
RU2303646C2 (en) | Thermally and mechanically reinforced steel for ferroconcrete constructions | |
JP4828321B2 (en) | Induction hardened steel and induction hardened parts with excellent low cycle fatigue properties | |
JP2015509142A (en) | Spring wire and steel wire excellent in corrosion resistance, method for producing spring steel wire, and method for producing spring | |
KR20210068090A (en) | Hot-rolled annealed steel sheet with high hole expansion ratio and manufacturing method therefor | |
RU2173729C1 (en) | Austenitic corrosion resistant steel and product manufactured therefrom | |
JP6459704B2 (en) | Steel for cold forging parts | |
JP5194571B2 (en) | Method for producing high-strength steel excellent in weld crack sensitivity with tensile strength of 570 N / mm2 or higher | |
JP5050495B2 (en) | Steel for converter cores with excellent SR cracking resistance in welds |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MZ4A | Patent is void |
Effective date: 20151204 |