RU2425897C1 - Способ изготовления стержневого проката винтового профиля - Google Patents
Способ изготовления стержневого проката винтового профиля Download PDFInfo
- Publication number
- RU2425897C1 RU2425897C1 RU2010119177/02A RU2010119177A RU2425897C1 RU 2425897 C1 RU2425897 C1 RU 2425897C1 RU 2010119177/02 A RU2010119177/02 A RU 2010119177/02A RU 2010119177 A RU2010119177 A RU 2010119177A RU 2425897 C1 RU2425897 C1 RU 2425897C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cooling
- rod
- heating
- final
- sec
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 title description 18
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 23
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 claims abstract description 9
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 25
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 17
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 7
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 7
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 239000010962 carbon steel Substances 0.000 abstract 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 6
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 4
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 4
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 3
- 102220479482 Puromycin-sensitive aminopeptidase-like protein_C21D_mutation Human genes 0.000 description 2
- 238000005098 hot rolling Methods 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000009851 ferrous metallurgy Methods 0.000 description 1
- 229910000734 martensite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 230000000930 thermomechanical effect Effects 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 238000000844 transformation Methods 0.000 description 1
- 230000003245 working effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
- Metal Rolling (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к изготовлению стального стержневого проката винтового профиля, и которое может быть использовано при изготовлении винтового стержня для анкерной крепи в горнорудной промышленности. Заготовки нагревают, прокатывают с единичным обжатием в последней клети стана 22,5-23,5% от площади поперечного сечения раската, затем проводят циклическое охлаждение поверхности стержня в течение времени (0,04-0,07)Д с в первом и (0,030-0,035)Дс во втором цикле охлаждения, промежуточный и окончательный отогрев поверхности до температур ниже точки Ас1 в течение времени (0,03-0,06)Д с и 5,0-6,5 с соответственно и окончательное охлаждение на воздухе, где Д - диаметр проката в мм. Применение предлагаемой технологии позволяет обеспечить высокие значения усилия разрыва при растяжении и повысить величину крутящего момента у стержня для анкерной крепи из обычных углеродистых сталей. 2 табл.
Description
Изобретение относится к черной металлургии, в частности к изготовлению стального термомеханически упрочненного стержневого проката винтового профиля с использованием тепла прокатного нагрева, и может быть использовано при изготовлении термомеханически упрочненного винтового проката в потоке мелкосортных станов.
Известны способы термической обработки проката при изготовлении арматурных профилей из различных марок сталей. Например, известен способ изготовления арматурных профилей из низколегированных сталей с использованием тепла прокатного нагрева, включающий горячую прокатку в два этапа с суммарным обжатием 60-77% от площади поперечного сечения раската на каждом этапе с выдержкой 19-26 с после первого и 12-17 с после второго этапа с предварительным охлаждением раската до температур не ниже Ar3, окончательную прокатку в этой области температур, циклическое охлаждение поверхности с количеством циклов равным двум в течение времени (0,017-0,020)Д с в первом цикле и (0,05-0,06)Д с во втором цикле с промежуточным отогревом в течение 0,2-0,3 с и окончательным отогревом поверхности до температур ниже точки Ac1 и окончательное охлаждение на воздухе, где Д - диаметр проката в мм (RU 2340684, кл. C21D 8/08, 2008 г.).
Известен также способ термомеханической обработки проката, преимущественно стержневой арматуры, с использованием тепла прокатного нагрева, являющийся наиболее близким к заявляемому способу по технической сущности и достигаемому положительному результату, включающий горячую прокатку, циклическое охлаждение поверхности с количеством циклов равным двум в течение времени (0,04-0,10)Д с в первом цикле и (0,015-0,05)Д с в режиме выравнивания во втором цикле с промежуточным и окончательным отогревами поверхности до температур ниже точки Ac1 при промежуточном отогреве в течение времени 1,0-1,8 с и окончательное охлаждение на воздухе, где Д - диаметр проката в мм (RU 2081189, кл. C21D 8/06, 1997 г).
Недостатком известных способов является невысокий уровень нормируемых потребительских свойств и механических характеристик. Кроме того, использование известных способов не позволяет получать требуемого значения крутящего момента при повышенных нагрузках и увеличение усилия разрыва при растяжении стержней с винтовым профилем, используемых при изготовлении анкерной крепи для горной промышленности.
Задачей заявляемого изобретения является возможность увеличения усилия разрыва при растяжении и сохранения требуемого значения крутящего момента на стержневом прокате с винтовым профилем, предназначенным для использования в горной промышленности, в том числе для изготовления анкерной крепи.
Поставленная задача достигается тем, что в способе термической обработки проката с использованием тепла прокатного нагрева, включающем циклическое охлаждение поверхности в течение времени (0,04-0,07)Д с в первом и (0,030-0,03 5)Д с во втором цикле охлаждения, промежуточный и окончательный отогрев поверхности до температур ниже точки Ac1 и окончательное охлаждение на воздухе, согласно изобретению, перед циклическим охлаждением проводят деформацию с единичным обжатием 22,5-23,5% от площади поперечного сечения раската, при этом промежуточный отогрев поверхности проводят в течение времени (0,03-0,06)Д с, а окончательный отогрев поверхности проводят в течение 5,0-6,5 с, где Д - диаметр проката в мм.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является получение высоких прочностных характеристик при одновременном повышении значений крутящего момента у готового проката винтового профиля, которые можно достичь, управляя процессами структурных превращений в стали, начиная с формирования готового профиля с помощью горячей деформации и проведения режима термической обработки.
Достижение указанного технического результата обеспечивается тем, что прокатку проводят с единичным обжатием, в последней чистовой клети, 22,5-23,5% от площади поперечного сечения раската, после чего проводят циклическое охлаждение с промежуточным отогревом поверхности в течение времени (0,03-0,06)Д с и окончательным отогревом поверхности в течение 5,0-6,5 с, где Д - диаметр проката в мм.
Предлагаемый способ изготовления стержневого проката винтового профиля с указанной совокупностью признаков, последовательностью выполнения операций и выбором интервалов значений признаков в указанном диапазоне их изменений обеспечивает достижение технического результата, заключающегося в обеспечении высоких значений усилия разрыва при растяжении и повышение величины крутящего момента у стержня для анкерной крепи из обычных углеродистых сталей.
Техническая сущность изобретения заключается в следующем.
Экспериментально установлено, что для подавления процессов динамической рекристаллизации и роста зерна необходимо перед началом процесса термоупрочнения провести деформацию раската с единичным обжатием не менее 22,5%. Для получения требуемого значения крутящего момента единичное обжатие перед циклическим охлаждением должно быть не более 23,5%. Кроме того, установлено, что для получения в поверхностном слое структуры высокоотпущенного мартенсита, обеспечивающего высокие прочностные характеристики при одновременном сохранении пластичности, промежуточный отогрев поверхности необходимо проводить в течение времени не менее 0,03Д с, где Д - диаметр стержня. Промежуточный отогрев поверхности в течение времени более 0,06Д с и окончательный отогрев поверхности более 6,5 с приведет к снижению прочностных характеристик проката. При окончательном отогреве менее 5,0 с не происходит полная релаксация структурных напряжений после второго цикла охлаждения, что приводит к снижению пластических характеристик и ухудшению показателей крутящего момента.
Реализация способа изготовления стержневого проката винтового профиля осуществлялась следующим образом:
Пример. В сортопрокатном цехе ОАО «Западно-Сибирский металлургический комбинат» на стане 250-2 проводили промышленные испытания предложенного способа изготовления стержневого проката винтового профиля при прокатке винтовой арматуры №20 из стали марки Ст3пс промышленной плавки.
Для этого заготовки сечением 100×100 мм нагревали, прокатывали на мелкосортном стане 250-2 с единичным обжатием в последней клети стана 22,6% при температуре 1020±30°C, затем проводили циклическое охлаждение поверхности раската в течение 0,86 с и 0,66 с в первом и втором циклах соответственно. Промежуточный и окончательный отогревы поверхности до температуры 650°C составляли 1,1 с и 5,5 с соответственно. Окончательное охлаждение проводили на воздухе.
По предлагаемому способу было испытано несколько режимов, предусматривающих изменение величины единичного обжатия в последней клети стана, времени промежуточного и окончательного отогревов поверхности раската в заявляемом диапазоне их изменений с выходом за граничные значения. Режимы осуществления предлагаемого способа приведены в таблице 1.
| Таблица 1 | |||||
| Режимы осуществления предлагаемого способа изготовления стержневого проката винтового профиля | |||||
| № примера | Единичное обжатие в последнем проходе, % | 1-й цикл охлаждения, с | 2-й цикл охлаждения, с | Время промежуточного отогрева поверхности, с | Время окончательного отогрева поверхности, с |
| 1 | 22,5 | 0,8 | 0,7 | 0,6 | 6,5 |
| 2 | 22,6 | 0,86 | 0,66 | 1,1 | 5,5 |
| 3 | 23,5 | 1,4 | 0,6 | 1,2 | 5,0 |
| 4 | 22,4 | 0,7 | 0,71 | 0,5 | 4,9 |
| 5 | 23,6 | 1,5 | 0,59 | 1,3 | 6,6 |
После осуществления указанных режимов определяли усилие разрыва при растяжении и крутящий момент при нагрузке 30 кН. Полученные результаты промышленных испытаний приведены в таблице 2.
| Таблица 2 | ||
| Свойства стержневого проката винтового профиля | ||
| № примера | Усилие разрыва при растяжении, кН | Крутящий момент, Н/м |
| Предлагаемое решение | ||
| 1 | 190 | 280 |
| 2 | 230 | 300 |
| 3 | 210 | 270 |
| 4 | 160 | 210 |
| 5 | 180 | 230 |
| Прототип | ||
| 170 | 190 | |
Так, у стержня винтового профиля, имеющего максимальное усилие разрыва при растяжении, получен крутящий момент 300 Н/м при нагрузке 30 кН, что практически в 1,6 раза выше, чем у стержневой арматуры винтового профиля, изготовленной по известному способу.
Из данных таблиц видно, что при изготовлении стержневой арматуры винтового профиля по предлагаемому способу получены лучшие результаты по крутящему моменту при высоком уровне разрушающей нагрузки.
Предложенный способ промышленно применим на металлургических предприятиях, имеющих непрерывные сортопрокатные станы и выпускающих стержневой прокат диаметра различного назначения. Например, применение указанного способа изготовления стержневого проката при прокатке стержневой арматуры винтового профиля на сортопрокатном непрерывном стане 250-2 ОАО «ЗСМК» показало высокую эффективность технологии. Кроме этого, стержневой прокат винтового профиля имеет самый высокий спрос в горнорудной и строительной отрасли, особенно при изготовлении анкерной крепи для крепления кровли выработок шахт в горной промышленности.
Claims (1)
- Способ изготовления стержневого проката винтового профиля с использованием тепла прокатного нагрева, включающий циклическое охлаждение поверхности в течение времени (0,04-0,07)Д с в первом и (0,030-0,035)Д с во втором цикле охлаждения, промежуточный и окончательный отогрев поверхности до температур ниже точки Ас1 и окончательное охлаждение на воздухе, отличающийся тем, что перед циклическим охлаждением проводят деформацию с единичным обжатием 22,5-23,5% от площади поперечного сечения раската, при этом промежуточный отогрев поверхности проводят в течение времени (0,03-0,06)Д с, а окончательный отогрев поверхности проводят в течение 5,0-6,5 с, где Д - диаметр проката, мм.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010119177/02A RU2425897C1 (ru) | 2010-05-12 | 2010-05-12 | Способ изготовления стержневого проката винтового профиля |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010119177/02A RU2425897C1 (ru) | 2010-05-12 | 2010-05-12 | Способ изготовления стержневого проката винтового профиля |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2425897C1 true RU2425897C1 (ru) | 2011-08-10 |
Family
ID=44754559
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010119177/02A RU2425897C1 (ru) | 2010-05-12 | 2010-05-12 | Способ изготовления стержневого проката винтового профиля |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2425897C1 (ru) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2081189C1 (ru) * | 1995-07-03 | 1997-06-10 | Акционерное общество "Западно-Сибирский металлургический комбинат" | Способ термической обработки проката |
| RU2213150C2 (ru) * | 2001-11-02 | 2003-09-27 | Республиканское Унитарное Предприятие "Белорусский Металлургический Завод" | Способ термической обработки проката |
| RU2227811C1 (ru) * | 2002-08-22 | 2004-04-27 | ОАО "Западно-Сибирский металлургический комбинат" | Способ термической обработки проката |
| RU2287021C2 (ru) * | 2004-12-27 | 2006-11-10 | Открытое акционерное общество "Западно-Сибирский металлургический комбинат" | Способ изготовления высокопрочной термоупрочненной арматурной стали |
-
2010
- 2010-05-12 RU RU2010119177/02A patent/RU2425897C1/ru active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2081189C1 (ru) * | 1995-07-03 | 1997-06-10 | Акционерное общество "Западно-Сибирский металлургический комбинат" | Способ термической обработки проката |
| RU2213150C2 (ru) * | 2001-11-02 | 2003-09-27 | Республиканское Унитарное Предприятие "Белорусский Металлургический Завод" | Способ термической обработки проката |
| RU2227811C1 (ru) * | 2002-08-22 | 2004-04-27 | ОАО "Западно-Сибирский металлургический комбинат" | Способ термической обработки проката |
| RU2287021C2 (ru) * | 2004-12-27 | 2006-11-10 | Открытое акционерное общество "Западно-Сибирский металлургический комбинат" | Способ изготовления высокопрочной термоупрочненной арматурной стали |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2580578C2 (ru) | Способ изготовления из сверхпрочной мартенситной стали и полученные таким образом лист или деталь | |
| US20080236709A1 (en) | Cold-worked steels with packet-lath martensite/austenite microstructure | |
| JP4063865B2 (ja) | 高強度鋼構造部材の製造方法 | |
| RU2709321C1 (ru) | Способ изготовления холоднокатаных сварных стальных листов и листы, произведенные таким образом | |
| CN111088462B (zh) | 一种610MPa级汽车大梁用热轧钢带生产方法 | |
| RU2013142706A (ru) | Кованый валок, соответствующий требованиям производства холоднокатаных изделий, и способ получения такого валка | |
| EP0777752B1 (en) | Method of making profiles of high-strength structural steel having at least one flange | |
| US10557183B2 (en) | Work hardenable yield ratio-controlled steel and method of manufacturing the same | |
| KR102504963B1 (ko) | 높은 인장 강도의 강철 와이어 | |
| FI125650B (fi) | Menetelmä valmistaa austeniittinen teräskappale | |
| JPH08504482A (ja) | 冷間成形された高強度鋼部品 | |
| RU2350662C1 (ru) | Способ производства листов | |
| JP2005194550A (ja) | 高強度で且つ冷間圧造性に優れた鋼及び強度に優れたねじ及びボルト等の締結部品又は軸類等の成形品並びにそれらの製造方法 | |
| RU2463360C1 (ru) | Способ производства толстолистового низколегированного штрипса | |
| RU2389804C1 (ru) | Способ производства арматурного проката периодического профиля для армирования железобетонных конструкций | |
| RU2425897C1 (ru) | Способ изготовления стержневого проката винтового профиля | |
| RU2395356C1 (ru) | Способ изготовления труб из алюминиевых сплавов | |
| KR102427244B1 (ko) | 강 제품 및 강 제품의 제조 방법 | |
| RU2287021C2 (ru) | Способ изготовления высокопрочной термоупрочненной арматурной стали | |
| EP1235940B1 (en) | Cold formed flat-rolled steel structural members | |
| JP5150978B2 (ja) | 高強度で且つ冷間圧造性に優れた鋼及び強度に優れたねじ及びボルト等の締結部品又は軸類等の成形品 | |
| RU2448167C1 (ru) | Способ термомеханической обработки проката | |
| ZA200503080B (en) | Cold-worked steels with packet-lath martensite/austenite microstructure | |
| RU2340684C2 (ru) | Способ термомеханической обработки проката | |
| CN113943896B (zh) | 一种抗拉强度≥1200MPa级的异型材用钢及生产方法 |