RU2394923C1 - Procedure for production of hot rolled rod for fabricating reinforcing bar of periodic profile in reinforcing concrete structures - Google Patents
Procedure for production of hot rolled rod for fabricating reinforcing bar of periodic profile in reinforcing concrete structures Download PDFInfo
- Publication number
- RU2394923C1 RU2394923C1 RU2009121889/02A RU2009121889A RU2394923C1 RU 2394923 C1 RU2394923 C1 RU 2394923C1 RU 2009121889/02 A RU2009121889/02 A RU 2009121889/02A RU 2009121889 A RU2009121889 A RU 2009121889A RU 2394923 C1 RU2394923 C1 RU 2394923C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- wire rod
- steel
- temperature
- nitrogen
- titanium
- Prior art date
Links
Landscapes
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к черной металлургии, а именно к прокатному производству, и может быть использовано при производстве на проволочных станах горячекатаной катанки повышенной прочности для последующего изготовления холоднодеформированного арматурного проката периодического профиля для армирования железобетонных конструкций.The invention relates to ferrous metallurgy, in particular to rolling production, and can be used in the production of high-strength hot-rolled wire rod on wire mills for the subsequent manufacture of cold-rolled reinforcing bars of a periodic profile for reinforcing reinforced concrete structures.
Из предшествующего уровня техники известен способ прокатки катанки из высокоуглеродистой стали, включающий нагрев стальной заготовки до температуры аустенитизации, горячую прокатку с суммарной вытяжкой не менее 300 при вытяжке за проход 1,15…1,47. При этом температуру конца прокатки поддерживают равной 970…1050°С, а охлаждение водой ведут до температуры 730…790°С (RU № 2292247, кл. В21В 1/16, опубл. 27.01.2007 г., БИ № 3, 2007 г.).A prior art method for rolling high-carbon steel wire rods is known, including heating a steel billet to austenitizing temperature, hot rolling with a total hood of at least 300 with a hood for passage 1.15 ... 1.47. In this case, the temperature of the end of rolling is maintained equal to 970 ... 1050 ° C, and water cooling is carried out to a temperature of 730 ... 790 ° C (RU No. 2292247, class B21B 1/16, published on January 27, 2007, BI No. 3, 2007 .).
Применение известного способа для производства катанки химического состава в соответствии с требованиям ГОСТ Р 52544-2006 (углерода не более 0,22%) не обеспечивает необходимого уровня прочностных свойств и исключает возможность ее использования для последующего передела на арматурный прокат класса В500С по упомянутому выше стандарту.The application of the known method for the production of wire rod of a chemical composition in accordance with the requirements of GOST R 52544-2006 (carbon no more than 0.22%) does not provide the necessary level of strength properties and excludes the possibility of its use for subsequent conversion to reinforcing steel of class B500C according to the aforementioned standard.
Известен также способ прокатки термоупрочненной катанки (повышенной прочности), включающий нагрев заготовки, прокатку на непрерывном прокатном стане, подстуживание раската после прохождения промежуточной группы клетей, противоточное предварительное охлаждение на 35-40°С непосредственно в валках чистовой клети и последующее ускоренное охлаждение до 600…650°С перед смоткой в бунты (RU № 2197340, кл. В21В 1/16, опубл. 27.01.2003 г., БИ № 3, 2003 г.).There is also known a method of rolling heat-strengthened wire rod (increased strength), including heating the workpiece, rolling on a continuous rolling mill, reinforcing the roll after passing through an intermediate group of stands, counter-current pre-cooling of 35-40 ° C directly in the rolls of the finishing stand and subsequent accelerated cooling to 600 ... 650 ° C before winding into riots (RU No. 2197340, class B21B 1/16, published on January 27, 2003, BI No. 3, 2003).
Недостатком этого способа является технологическая сложность при реализации, заключающаяся в необходимости размещения охлаждающих устройств непосредственно между прокатными клетями, а также организация подачи и уборки значительных объемов воды. Кроме того, ускоренное охлаждение катанки до температуры 600…650°С приводит к образованию на ее поверхности окалины определенного состава, которая имеет повышенное сцепление с металлом и тяжело удаляется механическим способом.The disadvantage of this method is the technological complexity of the implementation, consisting in the need to place cooling devices directly between the rolling stands, as well as the organization of the supply and cleaning of significant volumes of water. In addition, accelerated cooling of the wire rod to a temperature of 600 ... 650 ° C leads to the formation of scale on its surface of a certain composition, which has increased adhesion to the metal and is difficult to remove mechanically.
Прототипом предлагаемого изобретения, как наиболее близким по своей технической сущности и достигаемому результату, является способ производства катанки для холоднодеформированной арматуры с повышенным пределом текучести, включающий выплавку стали с содержанием (мас.%) углерода 0,09-0,12, кремния 0,15-0,30 и марганца 0,25-0,50, получение заготовки, нагрев и прокатку заготовки. При этом прокатку начинают с температуры 980°С со степенью суммарной деформации в зависимости от профилеразмера, междеформационное подстуживание раската перед чистовой прокаткой ведут до 900°С, затем осуществляют чистовую прокатку с последеформационным охлаждением катанки сначала в воде до 720-730°С, затем на воздухе до температуры 300°С в течение одной минуты с получением предела текучести по определенной зависимости (RU № 2333261, кл. C21D 8/08, C21D 1/02, опубл. 10.09.2008 г., БИ № 25, 2008 г.).The prototype of the invention, as the closest in its technical essence and the achieved result, is a method for the production of wire rod for cold-deformed reinforcement with a high yield strength, including steel smelting with a content (wt.%) Of carbon 0.09-0.12, silicon 0.15 -0.30 and manganese 0.25-0.50, obtaining the workpiece, heating and rolling the workpiece. In this case, rolling starts from a temperature of 980 ° C with a degree of total deformation depending on the profile size, interdeformational reinforcement of the roll before finishing rolling is carried out to 900 ° C, then finish rolling with post-deformation cooling of the wire rod first in water to 720-730 ° C, then air to a temperature of 300 ° C for one minute to obtain a yield strength in a certain relationship (RU No. 2333261, class C21D 8/08, C21D 1/02, publ. September 10, 2008, BI No. 25, 2008) .
Недостатки известного способа состоят в том, что повышенное значение предела текучести на рядовой низкоуглеродистой катанке достигается за счет деформирования заготовки при пониженных температурах (ниже 980°С), что отрицательно влияет на стабильность работы самого стана, а также увеличивает нагрузки на оборудование и приводит к повышенному износу прокатных валков. Кроме того, междеформационное подстуживание раската до 900°С перед чистовой прокаткой с учетом повышенных скоростей прокатки на проволочных станах требует значительных затрат на организацию такого подстуживания водой. Последеформационное охлаждение катанки в воде до 720-730°С приводит к формированию на поверхности неблагоприятного состава окалины, которая не полностью удаляется механическим способом в процессе подготовки катанки к волочению.The disadvantages of this method are that an increased yield strength on an ordinary low-carbon wire rod is achieved by deformation of the workpiece at low temperatures (below 980 ° C), which negatively affects the stability of the mill itself, and also increases the load on the equipment and leads to increased wear of the rolls. In addition, the interdeformational reinforcement of rolling up to 900 ° C before finishing rolling, taking into account the increased rolling speeds on wire mills, requires significant costs for the organization of such reinforcement with water. Post-deformation cooling of wire rod in water to 720-730 ° C leads to the formation of an unfavorable scale scale on the surface, which is not completely removed mechanically during the preparation of the wire rod for drawing.
Задачей изобретения является обеспечение возможности получения горячекатаной катанки повышенной прочности из низкоуглеродистой стали, пригодной для дальнейшего изготовления холоднодеформированного арматурного проката периодического профиля при одновременном обеспечении формирования окалины с повышенной способностью к удалению механическим способом.The objective of the invention is to provide the possibility of obtaining a hot rolled wire rod of increased strength from low carbon steel, suitable for the further manufacture of cold-deformed reinforcing bars of a periodic profile, while ensuring the formation of scale with increased ability to remove mechanically.
Решение поставленной задачи обеспечивается тем, что в известном способе, включающем выплавку стали, получение заготовки, нагрев заготовки, прокатку на заданный профилеразмер, последеформационное охлаждение катанки водой и смотку в бунты, согласно изобретению выплавляют сталь содержащую углерод, марганец, кремний, алюминий, титан, азот, железо при следующем соотношении компонентов, мас.%: углерод - 0,14…0,22; марганец - 0,40…1,10; кремний - 0,15…0,70; алюминий - 0,025…0,070; титан - 0,005…0,040; азот - 0,015…0,030; железо и неизбежные примеси - остальное, при выполнении условия - 0,29Ti+0,52Al≥N≥0,38Ti, а прокатку завершают при температуре 980…1050°С, затем осуществляют охлаждение катанки водой до среднемассовой температуры 800…950°С, после чего проводят смотку катанки в бунты и осуществляют произвольное охлаждение на воздухе до температуры окружающей среды, гдеThe solution to this problem is ensured by the fact that in the known method, including steelmaking, preparation of a billet, heating the billet, rolling to a predetermined profile size, post-deformation cooling of the wire rod with water and winding into riots, according to the invention, steel containing carbon, manganese, silicon, aluminum, titanium is smelted nitrogen, iron in the following ratio of components, wt.%: carbon - 0.14 ... 0.22; manganese - 0.40 ... 1.10; silicon - 0.15 ... 0.70; aluminum - 0.025 ... 0.070; titanium - 0.005 ... 0.040; nitrogen - 0.015 ... 0.030; iron and inevitable impurities - the rest, when the condition is fulfilled - 0.29Ti + 0.52Al≥N≥0.38Ti, and rolling is completed at a temperature of 980 ... 1050 ° C, then the wire rod is cooled with water to a mass-average temperature of 800 ... 950 ° C, after which they carry out winding of wire rod in riots and carry out arbitrary cooling in air to ambient temperature, where
Ti, Al, N - содержание титана, алюминия, азота в мас.%,Ti, Al, N - the content of titanium, aluminum, nitrogen in wt.%,
0,29 и 0,52 - стехиометрические коэффициенты образования соответствующих нитридов TiN и AlN;0.29 and 0.52 — stoichiometric formation coefficients of the corresponding nitrides TiN and AlN;
0,38 - коэффициент, полученный опытным путем после обработки экспериментальных данных, учитывающий размер слитка и форму изложницы.0.38 - coefficient obtained empirically after processing the experimental data, taking into account the size of the ingot and the shape of the mold.
В качестве неизбежных примесей сталь дополнительно содержит, мас.%: хром - не более 0,30; молибден - не более 0,30; ванадий - не более 0,30; медь - не более 0,30; никель - не более 0,30; сера - не более 0,050; фосфор - не более 0,040. Присутствие данных элементов в таких количествах не противоречит нормативной документации на состав рядовой низкоуглеродистой стали (ГОСТ 380-2005) и не оказывает существенного влияния на механические свойства катанки в горячекатаном состоянии.As an inevitable impurity, steel additionally contains, wt.%: Chromium - not more than 0.30; molybdenum - not more than 0.30; vanadium - not more than 0.30; copper - not more than 0.30; nickel - not more than 0.30; sulfur - not more than 0,050; phosphorus - not more than 0.040. The presence of these elements in such quantities does not contradict the normative documentation on the composition of ordinary low-carbon steel (GOST 380-2005) and does not significantly affect the mechanical properties of the wire rod in the hot-rolled state.
Заявляемое сочетание легирующих и модифицирующих элементов позволяет получить в горячекатаной катанке благоприятную мелкодисперсную структуру с балом зерна 9-12 по ГОСТ 5639-82, обеспечивающую достижение заданных параметров прочностных (σт≥350 Н/мм2; σв≥450 Н/мм2) и пластических (δр≥6,0%; δ5≥25,0%) свойств.The inventive combination of alloying and modifying elements makes it possible to obtain a favorable finely dispersed structure in a hot rolled wire rod with a grain ball of 9-12 in accordance with GOST 5639-82, ensuring the achievement of specified strength parameters (σ t ≥350 N / mm 2 ; σ in ≥450 N / mm 2 ) and plastic (δ p ≥6.0%; δ 5 ≥25.0%) properties.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является получение повышенных прочностных свойств горячекатаной катанки за счет увеличения в стали содержания углерода и марганца и дополнительного карбонитридного упрочнения путем модифицирования стали азотом, титаном и алюминием, а также формирование окалины с повышенной способностью к удалению механическим способом.The technical result of the invention is to obtain increased strength properties of hot-rolled wire due to the increase in carbon content of manganese and carbon and additional carbonitride hardening by modifying steel with nitrogen, titanium and aluminum, as well as the formation of scale with increased ability to remove mechanically.
Достижение указанного технического результата обеспечивается тем, что выплавляют сталь, содержащую углерод, марганец, кремний, алюминий, титан, азот, железо, при следующем соотношении компонентов, мас.%: углерод - 0,14…0,22; марганец - 0,40…1,10; кремний - 0,15…0,70; алюминий - 0,025…0,070; титан - 0,005…0,040; азот - 0,015…0,030; железо и неизбежные примеси - остальное, при выполнении условия - 0,29Ti+0,52Al≥N≥0,38Ti, а прокатку завершают при температуре 980…1050°С, затем осуществляют охлаждение катанки водой до среднемассовой температуры 800…950°С, после чего проводят смотку катанки в бунты и осуществляют произвольное охлаждение на воздухе до температуры окружающей среды.Achieving the indicated technical result is ensured by the fact that steel containing carbon, manganese, silicon, aluminum, titanium, nitrogen, iron is smelted, with the following ratio of components, wt.%: Carbon - 0.14 ... 0.22; manganese - 0.40 ... 1.10; silicon - 0.15 ... 0.70; aluminum - 0.025 ... 0.070; titanium - 0.005 ... 0.040; nitrogen - 0.015 ... 0.030; iron and inevitable impurities - the rest, when the condition is fulfilled - 0.29Ti + 0.52Al≥N≥0.38Ti, and rolling is completed at a temperature of 980 ... 1050 ° C, then the wire rod is cooled with water to a mass-average temperature of 800 ... 950 ° C, after which they conduct winding of wire rod into riots and carry out arbitrary cooling in air to ambient temperature.
Приведенные сочетания легирующих элементов позволяют получить в готовом изделии феррито-перлитную мелкодисперсную структуру, низкое содержание неметаллических включений, однородную макроструктуру и благоприятное сочетание высоких характеристик прочности и пластичности.The given combinations of alloying elements make it possible to obtain a ferrite-pearlite finely dispersed structure, a low content of non-metallic inclusions, a homogeneous macrostructure and a favorable combination of high strength and ductility characteristics in the finished product.
Углерод вводится в композицию данной стали с целью обеспечения заданного уровня ее прочности. Верхняя граница содержания углерода 0,22% обусловлена предельной величиной содержания углерода в стали с целью обеспечения требуемого уровня свариваемости в соответствии с ГОСТ Р 52544-2006, а нижняя - 0,14% - обеспечением требуемого уровня прочностных свойств катанки из данной стали.Carbon is introduced into the composition of this steel in order to ensure a given level of its strength. The upper limit of the carbon content of 0.22% is due to the limiting value of the carbon content in steel in order to ensure the required level of weldability in accordance with GOST R 52544-2006, and the lower - 0.14% - to ensure the required level of strength properties of the wire rod of this steel.
Марганец используется, с одной стороны, как упрочнитель твердого раствора, а с другой стороны, как элемент, повышающий устойчивость переохлажденного аустенита стали. При этом верхний уровень содержания марганца - 1,10% определяется необходимостью обеспечения требуемого уровня пластичности стали, а нижний - 0,40% необходимостью обеспечить требуемый уровень прочности данной стали.Manganese is used, on the one hand, as a solid solution hardener, and on the other hand, as an element that increases the stability of supercooled austenite of steel. At the same time, the upper level of manganese content - 1.10% is determined by the need to ensure the required level of ductility of steel, and the lower - 0.40% by the need to provide the required level of strength of this steel.
Кремний относится к ферритообразующим элементам. Нижний предел по кремнию - 0,15% обусловлен технологией раскисления стали. Содержание кремния выше 0,70% неблагоприятно скажется на характеристиках пластичности стали.Silicon refers to ferrite-forming elements. The lower limit on silicon - 0.15% is due to the technology of deoxidation of steel. A silicon content above 0.70% will adversely affect the ductility characteristics of steel.
Алюминий используют в качестве раскислителя стали и как модифицирующий элемент, обеспечивающий формирование мелкодисперсной, однородной зернистой структуры за счет образования нитридов алюминия. При этом образование нитридов алюминия происходит в твердом состоянии в процессе горячей деформации. Так нижний уровень содержания алюминия - 0,025% определяется требованием обеспечения однородности структуры, а верхний уровень 0,070% - требованием обеспечения заданного уровня пластичности и ударной вязкости стали. Кроме того, указанный уровень концентрации алюминия гарантирует исключение старения продукции из катанки в процессе длительной эксплуатации.Aluminum is used as a deoxidizing agent for steel and as a modifying element that provides the formation of a finely dispersed, uniform granular structure due to the formation of aluminum nitrides. In this case, the formation of aluminum nitrides occurs in the solid state during hot deformation. So the lower level of aluminum content - 0.025% is determined by the requirement to ensure uniformity of the structure, and the upper level of 0.070% - by the requirement to ensure a given level of ductility and toughness of steel. In addition, the specified level of aluminum concentration ensures the elimination of aging of products from wire rod during long-term operation.
Титан используют в качестве раскислителя и инокулятора второго рода, обеспечивающего образование карбонитридов при температурах выше температуры ликвидус, что получает развитие при его содержании ≥0,005%. Выше верхнего уровня (0,040%) размер карбонитридов резко возрастает, их инокулирующие возможности снижаются с одновременным падением пластичности и ударной вязкости стали. Так нижний уровень содержания титана - 0,005% определяется требованием обеспечения однородности структуры, а верхний уровень 0,040% - требованием обеспечения заданного уровня пластичности стали.Titanium is used as a deoxidizer and an inoculator of the second kind, which provides the formation of carbonitrides at temperatures above the liquidus temperature, which is developed when its content is ≥0.005%. Above the upper level (0.040%), the size of carbonitrides increases sharply, their inoculating capabilities decrease with a simultaneous decrease in the ductility and toughness of steel. So the lower level of titanium content - 0.005% is determined by the requirement to ensure uniformity of the structure, and the upper level of 0.040% - by the requirement to ensure a given level of ductility of steel.
Азот способствует образованию карбонитридов в стали. Нижний предел содержания азота 0,015% обусловлен необходимостью получения заданного уровня прочностных свойств стали, а верхний предел - 0,030% образованием открытой пористости в слитке или литой заготовке и резким снижением выхода годного при прокатке.Nitrogen promotes the formation of carbonitrides in steel. The lower limit of nitrogen content of 0.015% is due to the need to obtain a given level of strength properties of steel, and the upper limit is 0.030% by the formation of open porosity in an ingot or cast billet and a sharp decrease in yield during rolling.
Соотношение 0,29Ti+0,52Al≥N≥0,38Ti определяет условия образования карбонитридов и их равномерное распределение по объему стали. Если выполняется данное соотношение, то карбонитриды образуются в количестве, способствующем увеличению предела текучести в горячекатаном состоянии. При содержании азота более 0,38Ti снижается выход годного проката из-за образования открытой газовой пористости в слитке или заготовке без существенного повышения прочностных и эксплуатационных свойств катанки. При содержании азота менее 0,29Ti+0,52Al существенное повышение предела текучести не достигается.The ratio of 0.29Ti + 0.52Al≥N≥0.38Ti determines the conditions for the formation of carbonitrides and their uniform distribution over the volume of steel. If this ratio is satisfied, then carbonitrides are formed in an amount that contributes to an increase in the yield strength in the hot-rolled state. When the nitrogen content is more than 0.38Ti, the yield of rolled metal is reduced due to the formation of open gas porosity in the ingot or billet without significantly increasing the strength and operational properties of the wire rod. When the nitrogen content is less than 0.29Ti + 0.52Al, a significant increase in the yield strength is not achieved.
Уменьшение температуры конца горячей прокатки ниже 980°С увеличивает нагрузки на оборудование прокатного стана и приводит к повышенному износу прокатных валков, а ее увеличение более 1050°С приводит к формированию крупнозернистой структуры и снижению показателей пластических свойств катанки.A decrease in the temperature of the end of hot rolling below 980 ° C increases the load on the equipment of the rolling mill and leads to increased wear of the rolling rolls, and its increase over 1050 ° C leads to the formation of a coarse-grained structure and a decrease in the plastic properties of the wire rod.
Режимы последеформационного охлаждения катанки водой до среднемассовой температуры 800…950°С, которое осуществляется водой на участке между последней клетью стана и моталкою, выбираются из необходимости формирования на поверхности катанки окалины с повышенной способностью к удалению механическим путем (окалиноломание). Охлаждение катанки до указанных температур не приводит к образованию структур закалки, оставляя ее в горячекатаном состоянии, и не повышает прочностных свойств, но при этом формируется состав катанки из вюстита (FeO - 46,0…64,0%), магнетита (Fe3O4 - 53,0…34,0%) и незначительного количества гематита (Fe2O3 - 0,1…1,2%). Охлаждение катанки до температур ниже 800°С увеличивает в составе окалины количество магнетита и гематита (составляющих, тяжело удаляемых механическим путем), а охлаждение до температур выше 950°С увеличивает общее количество окалины. После смотки катанки в бунты при температуре 800…950°С и произвольного охлаждения на воздухе до температуры окружающей среды слой окалины увеличивается при практически неизменном соотношении фазового состава, и чем она толще, тем лучше качество ее механического удаления. Причиной этому являются внутренние напряжения на границе между железной основой и окалиной.The modes of post-deformation cooling of wire rod with water to a mass-average temperature of 800 ... 950 ° C, which is carried out by water in the area between the last mill stand and the winder, are selected from the need to form scale on the surface of the wire rod with increased ability to be removed mechanically (descaling). Cooling the wire rod to the indicated temperatures does not lead to the formation of quenching structures, leaving it in a hot-rolled state, and does not increase the strength properties, but the composition of the wire rod is formed from wustite (FeO - 46.0 ... 64.0%), magnetite (Fe 3 O 4 - 53.0 ... 34.0%) and a small amount of hematite (Fe 2 O 3 - 0.1 ... 1.2%). Cooling the wire rod to temperatures below 800 ° C increases the amount of magnetite and hematite (components that are difficult to remove mechanically) in the scale, and cooling to temperatures above 950 ° C increases the total amount of scale. After winding the wire rod in riots at a temperature of 800 ... 950 ° C and arbitrary cooling in air to ambient temperature, the scale layer increases with an almost unchanged phase composition ratio, and the thicker it is, the better the quality of its mechanical removal. The reason for this is the internal stresses at the boundary between the iron base and the scale.
Сопоставительный анализ предлагаемого изобретения с прототипом позволяет сделать вывод, что заявляемый способ производства горячекатаной катанки для изготовления арматурного проката периодического профиля отличается от известного повышенным содержанием в стали углерода, марганца и кремния, введением новых компонентов - алюминия, титана и азота, а также выполнением условия 0,29Ti+0,52Al≥N≥0,38Ti. При этом междеформационное охлаждение раската не производится. Прокатку завершают при температуре 980…1050°С, а затем последеформационное охлаждение катанки до среднемассовой температуры 800…950°С осуществляют водой, после чего проводят смотку катанки в бунты и осуществляют произвольное охлаждение на воздухе до температуры окружающей среды.A comparative analysis of the invention with the prototype allows us to conclude that the inventive method for the production of hot rolled wire for the manufacture of reinforcing bars of a periodic profile differs from the known one by the increased content of carbon, manganese and silicon in steel, the introduction of new components - aluminum, titanium and nitrogen, as well as the fulfillment of condition 0 , 29Ti + 0.52Al≥N≥0.38Ti. In this case, interdeformational cooling of the roll is not performed. Rolling is completed at a temperature of 980 ... 1050 ° C, and then post-deformation cooling of the wire rod to a mass-average temperature of 800 ... 950 ° C is carried out with water, after which the wire rod is rolled into riots and arbitrary cooling in air to ambient temperature is performed.
Анализ патентной и научно-технической информации не выявил решений, имеющих аналогичную совокупность признаков, которой достигался бы сходный эффект - повышение прочностных свойств при сохранении высокой пластичности горячекатаной катанки пригодной для дальнейшего изготовления холоднодеформированного арматурного проката периодического профиля при одновременном обеспечении формирования окалины с повышенной способностью к удалению механическим способом.The analysis of patent and scientific and technical information did not reveal solutions having a similar set of features that would have achieved a similar effect - an increase in strength properties while maintaining high ductility of the hot rolled wire suitable for the further manufacture of cold-deformed reinforcing bars of a periodic profile while ensuring the formation of scale with increased ability to remove mechanically.
Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию «новизна».Thus, the claimed technical solution meets the criterion of "novelty."
На основании вышеприведенного анализа известных источников информации можно сделать вывод, что для специалиста заявляемый способ производства горячекатаной катанки для изготовления арматурного проката периодического профиля для армирования железобетонных конструкций не следует явным образом из известного уровня техники, а следовательно, соответствует условию патентоспособности «изобретательский уровень».Based on the above analysis of known sources of information, we can conclude that for a specialist the inventive method for the production of hot rolled wire rod for the manufacture of periodic reinforcing bars for reinforcing reinforced concrete structures does not follow explicitly from the prior art, and therefore meets the patentability condition "inventive step".
Пример осуществления способа в условиях металлургического производства ОАО «Западно-Сибирский металлургический комбинат»An example of the method in the conditions of metallurgical production of OJSC "West Siberian Metallurgical Plant"
Выплавляли низкоуглеродистую сталь химического состава, в мас.%: углерод - 0,20; марганец - 0,65; кремний - 0,25; алюминий - 0,032; титан - 0,021; азот - 0,020; железо и неизбежные примеси - остальное, при выполнении условия - 0,29Ti+0,52Al≥N≥0,38Ti, используя стандартную шихту. Плавку и легирование стали марганцем и кремнием проводили по действующим на предприятии технологическим инструкциям. Алюминий и ферротитан присаживали на дно ковша перед выпуском или при заполнении 1/4 ковша металлом. Возможен вариант частичного ввода алюминия с помощью трайб-аппарата. Азотсодержащий материал присаживали в ковш под струю жидкого металла при заполнении 1/3 ковша. Разливку стали производили в уширенные кверху изложницы с прибыльной надставкой. Масса слитка не менее 6 т. Нагрев слитков в обжимном цехе производили в рекуперативных колодцах до температуры начала прокатки 1250…1270°С, при этом не исключается передача слитков на прокат «гарячим всадом». Прокатку слитков проводили на блюминге и далее на непрерывном заготовительном стане на заготовку сечением 100×100 мм. Возможен также вариант получения заготовки из стали данного состава при ее разливке на МНЛЗ. Затем осуществляли горячую прокатку полученной предельной заготовки на проволочном стане на катанку диаметром 6,5; 8,0; 10,0 и 11,0 мм. Прокатку заканчивали при температуре 980…1050°С (температура конца прокатки - Тк.пр.), с этой температуры катанку охлаждали водой до среднемассовой температуры 800…950°С (температура смотки катанки - Тсм.), после чего сматывали в бунты, которые произвольно охлаждались на воздухе в процессе перемещения от стана до склада готовой продукции.Smelted low-carbon steel of a chemical composition, in wt.%: Carbon - 0.20; Manganese - 0.65; silicon 0.25; aluminum - 0.032; titanium - 0.021; nitrogen - 0.020; iron and unavoidable impurities - the rest, if the condition is met - 0.29Ti + 0.52Al≥N≥0.38Ti, using a standard charge. Melting and alloying of steel with manganese and silicon was carried out according to the technological instructions in force at the enterprise. Aluminum and ferrotitanium were seated at the bottom of the bucket before release or when 1/4 of the bucket was filled with metal. The option of partial input of aluminum using a tribamer is possible. Nitrogen-containing material was seated in a bucket under a stream of liquid metal when 1/3 of the bucket was filled. Steel casting was carried out in molds broadened up with a profitable extension. The mass of the ingot is at least 6 tons. The ingots in the crimping workshop were heated in recuperative wells to a rolling start temperature of 1250 ... 1270 ° C, while transferring the ingots for hire by "hot horseman" is not excluded. The ingots were rolled on blooming and then on a continuous blanking mill to a workpiece with a cross section of 100 × 100 mm. It is also possible to obtain a billet from steel of this composition when casting it in a continuous casting machine. Then, hot rolling of the obtained ultimate billet was carried out on a wire mill to a wire rod with a diameter of 6.5; 8.0; 10.0 and 11.0 mm. Rolling was completed at a temperature of 980 ... 1050 ° С (temperature of the end of rolling - Т к.пр. ), From this temperature the wire rod was cooled with water to a mass-average temperature of 800 ... 950 ° С (temperature of winding of the wire rod - Т cm ), and then wound into riots that were arbitrarily cooled in air during the movement from the mill to the finished product warehouse.
Результаты производства катанки по заявляемому способу и способу-прототипу приведены в таблице.The results of the production of wire rod according to the claimed method and the prototype method are shown in the table.
№ 1 - свойства катанки (Ст1сп) согласно способу-прототипу.No. 1 - properties of wire rod (St1sp) according to the prototype method.
Из вышеприведенных примеров следует, что в результате выплавки стали заявляемого состава, получения заготовки, горячей прокатки заготовки на катанку при температуре 980…1050°С, последующего охлаждения катанки до температур 800…950°С достигается повышение прочностных свойств горячекатаной катанки.From the above examples it follows that as a result of smelting the steel of the claimed composition, obtaining the billet, hot rolling the billet on the wire rod at a temperature of 980 ... 1050 ° C, subsequent cooling of the wire rod to temperatures of 800 ... 950 ° C, an increase in the strength properties of the hot rolled wire rod is achieved.
Таким образом, предложенный способ обеспечивает получение механических свойств готовой горячекатаной катанки диаметром 6,5…11,0 мм из стали заявляемого состава с повышенной величиной предела текучести (σт≥350 Н/мм2) и относительного удлинения (δ5≥25,0%), соответствующих техническим требованиям к заготовке для последующего изготовления холоднодеформированного арматурного проката класса В500С по ГОСТ Р 52544-2006.Thus, the proposed method provides the mechanical properties of the finished hot rolled wire with a diameter of 6.5 ... 11.0 mm from steel of the claimed composition with a high yield strength (σ t ≥350 N / mm 2 ) and elongation (δ 5 ≥25.0 %) corresponding to the technical requirements for the workpiece for the subsequent manufacture of cold-deformed reinforcing bars of class B500C according to GOST R 52544-2006.
На основании выше изложенного можно сделать вывод, что заявляемый способ производства горячекатаной катанки для изготовления арматурного проката периодического профиля работоспособен и устраняет недостатки, имеющие место в прототипе.Based on the foregoing, we can conclude that the inventive method for the production of hot rolled wire for the manufacture of reinforcing bars of a periodic profile is efficient and eliminates the disadvantages that occur in the prototype.
Заявленный способ может найти широкое применение для производства горячекатаной катанки повышенной прочности (за счет создания мелкозернистой структуры) и с составом окалины, легко удаляемой путем механического окалиноломания. Последующая переработка такой катанки в холоднодеформированный арматурный прокат класса В500С исключает необходимость химического травления окалины и многократного волочения, что существенно повышает рентабельность производства и уменьшает экологическую нагрузку.The claimed method can be widely used for the production of hot rolled wire rod of increased strength (due to the creation of a fine-grained structure) and with the composition of the scale, easily removed by mechanical scale breaking. Subsequent processing of such wire rod into cold-rolled reinforcing steel of class B500C eliminates the need for chemical etching of scale and multiple drawing, which significantly increases the profitability of production and reduces the environmental load.
Claims (1)
где Ti, Al, N - содержание титана, алюминия, азота, мас.%;
0,29 и 0,52 - стехиометрические коэффициенты образования соответствующих нитридов TiN и AlN;
0,38 - коэффициент, полученный опытным путем после обработки экспериментальных данных, учитывающий размер слитка и форму изложницы,
прокатку завершают при температуре 980-1050°С, затем осуществляют охлаждение катанки водой до среднемассовой температуры 800-950°С, после чего проводят смотку катанки в бунты и осуществляют произвольное охлаждение на воздухе до температуры окружающей среды. A method for the production of hot rolled wire rod for the manufacture of reinforcing bars of a periodic profile for reinforcing reinforced concrete structures, including steel smelting, preparation of a workpiece, heating of a workpiece, rolling to a given profile size, post-deformation cooling of the wire rod with water and winding into riots, characterized in that steel containing carbon, manganese is smelted , silicon, aluminum, titanium, nitrogen, iron in the following ratio of components, wt.%: carbon - 0.14-0.22, manganese - 0.40-1.10, silicon - 0.15-0.70, aluminum - 0.025-0.070, titanium -0.005-0 , 040, nitrogen - 0.015-0.030, iron and inevitable impurities - the rest, under the condition (0.29Ti + 0.52Al) ≥N≥0.38Ti,
where Ti, Al, N is the content of titanium, aluminum, nitrogen, wt.%;
0.29 and 0.52 — stoichiometric formation coefficients of the corresponding nitrides TiN and AlN;
0.38 - coefficient obtained empirically after processing the experimental data, taking into account the size of the ingot and the shape of the mold,
rolling is completed at a temperature of 980-1050 ° C, then the wire rod is cooled with water to a mass-average temperature of 800-950 ° C, after which the wire rod is rolled into riots and arbitrary cooling in air to ambient temperature is performed.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009121889/02A RU2394923C1 (en) | 2009-06-08 | 2009-06-08 | Procedure for production of hot rolled rod for fabricating reinforcing bar of periodic profile in reinforcing concrete structures |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009121889/02A RU2394923C1 (en) | 2009-06-08 | 2009-06-08 | Procedure for production of hot rolled rod for fabricating reinforcing bar of periodic profile in reinforcing concrete structures |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2394923C1 true RU2394923C1 (en) | 2010-07-20 |
Family
ID=42685990
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2009121889/02A RU2394923C1 (en) | 2009-06-08 | 2009-06-08 | Procedure for production of hot rolled rod for fabricating reinforcing bar of periodic profile in reinforcing concrete structures |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2394923C1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2502821C1 (en) * | 2012-10-30 | 2013-12-27 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Steel |
| RU2510803C2 (en) * | 2012-01-26 | 2014-04-10 | ДжФЕ СТИЛ КОРПОРЕЙШН | High-strength hot-rolled steel plate with excellent fatigue strength and its manufacturing method |
| RU2583554C1 (en) * | 2015-01-22 | 2016-05-10 | Акционерное общество "Научно-исследовательский центр "Строительство" (АО "НИЦ "Строительство") | Method for production of hardened reinforcing bar of periodic profile |
| CN112281071A (en) * | 2020-10-31 | 2021-01-29 | 张家港荣盛特钢有限公司 | Economical 500 MPa-level steel bar and preparation method thereof |
-
2009
- 2009-06-08 RU RU2009121889/02A patent/RU2394923C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2510803C2 (en) * | 2012-01-26 | 2014-04-10 | ДжФЕ СТИЛ КОРПОРЕЙШН | High-strength hot-rolled steel plate with excellent fatigue strength and its manufacturing method |
| RU2502821C1 (en) * | 2012-10-30 | 2013-12-27 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Steel |
| RU2583554C1 (en) * | 2015-01-22 | 2016-05-10 | Акционерное общество "Научно-исследовательский центр "Строительство" (АО "НИЦ "Строительство") | Method for production of hardened reinforcing bar of periodic profile |
| CN112281071A (en) * | 2020-10-31 | 2021-01-29 | 张家港荣盛特钢有限公司 | Economical 500 MPa-level steel bar and preparation method thereof |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101837883B1 (en) | High-strength hot-formed steel sheet member | |
| CN110114500B (en) | Plated steel sheet for hot press molding excellent in impact properties, hot press molded member, and method for producing same | |
| KR101302817B1 (en) | High-strength steel plate for a can and method for manufacturing said high-strength steel plate | |
| JP4644076B2 (en) | High strength thin steel sheet with excellent elongation and hole expansibility and manufacturing method thereof | |
| US20170073792A1 (en) | Hot-formed steel sheet member | |
| KR20130023274A (en) | Cold-rolled thin steel sheet having excellent shape fixability, and process for production thereof | |
| JP2005126733A (en) | Steel sheet for hot press having excellent hot workability, and automotive member | |
| JP2011219826A (en) | High-strength steel sheet having excellent warm rolling workability and method for producing the same | |
| KR20090016519A (en) | Hot rolled steel sheet for working | |
| CN113774274B (en) | Low-cost well-formed battery case steel and production method thereof | |
| JP5533146B2 (en) | Cold rolled steel sheet and method for producing the same | |
| CN113166885B (en) | High-strength steel material having excellent ductility and low-temperature toughness, and method for producing same | |
| RU2394923C1 (en) | Procedure for production of hot rolled rod for fabricating reinforcing bar of periodic profile in reinforcing concrete structures | |
| JP6284813B2 (en) | Hot-rolled steel sheet with excellent cold workability and excellent hardness after processing | |
| RU2389804C1 (en) | Procedure for production of reinforcing bars of periodic profile for reinforcing concrete structures | |
| JP2014037596A (en) | Hot molded steel sheet member, method for producing the same and steel sheet for hot molding | |
| JP5533145B2 (en) | Cold rolled steel sheet and method for producing the same | |
| JP4300793B2 (en) | Manufacturing method of hot-rolled steel sheet and hot-dip steel sheet with excellent material uniformity | |
| JP2011214070A (en) | Cold-rolled steel sheet, and method for producing same | |
| JP5516013B2 (en) | High-strength steel plate, continuous casting method of slabs that are materials of this high-strength steel plate, and method for producing high-strength steel | |
| JP5071125B2 (en) | High-strength cold-rolled steel sheet excellent in square tube drawing formability and shape freezing property, manufacturing method thereof, and automotive parts excellent in product shape | |
| RU2604081C1 (en) | Method for production of continuously annealed ageless cold-rolled stock of ultra deep drawing | |
| JP5776761B2 (en) | Cold rolled steel sheet and method for producing the same | |
| RU2262539C1 (en) | Round merchant shapes made from alloyed steel for cold die forging of intricate-shape profiles for high-strength fastening parts | |
| RU145462U1 (en) | REDUCED RENTAL FOR PRODUCTION OF HARD METAL PRODUCTS |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150609 |