SU1002374A1 - Способ термической обработки низколегированных арматурных сталей - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ АРМАТУРНЫХ СТАЛЕЙ

1

Изобретение относитс  к области термической обработки гор чекатаной арматуры из низколегированных марок сталей перлитного и бейнитного класса дл  получени  высоких пластических свойств и в зкости разрушени  металла в результате обезводороживани .

Известен способ термической обработки заготовок из сталей бейнитного класса, включающий охлаждение со скоростью 3-6 град/мин от температуры гор чей пластической деформации до температуры на ЗО-50°С ниже температуры завершени  перлитного превращени , выдержку и последуюигее охлаждение на воздухе. Длительность обработки при этом составл ет 15ч L Ij

Однако произвести значительное удаление водорода из заготовок при такой термической обработке не представл етс  возможным несмотр  на длительные ре- жимы.

Известен также способ термической обра ботки высокопрочных арматурных сталей,

включающий гор чую деформацию, охпажде ние до комнатных температур и отпуск при 2ОО°С в течение 2-Зч, в результате которого улучшаютс  пластические свойства металла 2.

Недостатком такого способа  вл етс  удаление лишь диффузионно подвижного водорода тогда как молекул рный водород удалить из металла невозмо:чио. Известно , что с понижением температуры

10 стали растворимость водорода уменьшаетс  и часть водорода, нар ду с сто десорбцией из проката, выдел етс  в дефекты металла и молизуетс . Степень диссогша- ПИИ молекул рного водорода при низких

15 тектературах - величина очень мала  и с понижением температуры уменьшаетс . Поэтому, чем ниже температура металла, тем больше остаетс  водорода в дефектах стали.

20

В то же врем  хорошо известно отрицательное вли ние водорода на пластичность и в зкость металла: он снижает статическую усталость, коррозионную НИЗКОЛЕГИРОВАННЫХ сггойкость стали и т. д. Поэтому охлаждение арматуры с температур гор$гчей деформации до комнатных температур спо собствует мопизашга части водорода в дефектах металла. Дополнительный отпус арматуры при 200° С не удал ет молекул рный водород. Целью изобретени   вл етс  повьпиение пластичности и в зкости разрушени  за счет более полного удалени  водорода из готового проката и сокращени  времени обработки. Цель достигаетс  тем, что по способу те рмической обработки низколегированны арматурных сталей, включающему охлаждение с температуры гор чей деформации и отпуск, сталь после гор чей деформации охлаждают до температуры на 300-400 0 выше температуры отпуска, выдерживают 15-25 мин, затем подстуживают до температуры на 100-250 С выше температуры отпуска, выдерживают в течение 25-30 мин, после чего охлаждают до температуры 15О-2ОО С, при которой провод т отпуск в течение 30-40 мин. Охлаждение стали до температур на 300-400° С вышб температуры отпуска со скоростью ниже критической и выдержка при этой температуре в течение 15-25 мин вызвана тем, что водород имеет высокую диффузионную подви  :ность что обусловлено изменением кристаллического строени  основы (г. шс. о. ц. к. и легче удал етс  из проката до содержа ,ни - f,2-l,9 г металла при, .начальном содержании водорода 3,03 ,5 г (после охлаждени  арматуры на воздухе с температуры окончани  гор чей деформации). Охлаждение арматуры после гор чей деформации до температур на 300 40О выше температуры отпуска сопровождаетс  удалением диффузионно подвижного во дорода и заполнением несплошностей металла молекул рным водородом, однако количество молекул рного водорода невелико из-за его сравнительно высокой растворимости в металле при этих темпе ратурах. Выдержка ар матурной стали свы ше 25 мин не обеспечивает дальнейшего снижени  содержани  водорода, а выдерж ка арматурной стали менее 15 мин не всегда в необходимой мере достаточна дл  десорбции диффузионно подвижного водорода. Снижение температуры обработки до температур на 100-250 С выше температуры отпуска, а затем до 150-2ОО С приводит к снижению оаство римости водородав стали, что, с ошлй стороны, облегчает удаление диффузионно подвюкного водорода, с другой стороньг, способствует молизацин в соответствии с диаграммой железо-гводород. При снижении температуры обработки арматуры плавно снижаетс  эффективный коэффициент диффузии, поэтому длительность обработки увеличиваетс . Нижние пределы выдержки при температурах на 100 и на ЗОО С вьпие температуры отпуска обеспечивают удаление диффузионного водорода при этих температурах до равновесного содержани . Снижение времени выдержки не позвол ет в полной мере удалить водород до равновесного содержани . Увеличение времени выдержки при температурах на 250 и 400- С вьпие температуры отпуска не эффективно, поскольку равновесное содержание водорода, а ззшчит и предельно достижимое его содержание относительно невелики. Температурные интервалы обезводороживаюгцих обработок выбраны с уметом того, чтобы обеспечить постепенное удаление диффузионно-подвижного водорода. Кроме того, длительность выдержек должна быть достаточной дл  удалени  той части водорода, котора  превышает равновесную . Таким образом, удаление водорода из металла при его охлаждении по предлагаемым режимам обеспечивает глубокую степень десорбции водорода. Пример осушествлени  способа, Обезводороживающа  термическа  обработка арматурных стержней стали марки 80 С проводитс  по следуюшему режиму: после гор чей деформации подстуживание до температуры 550 С, выдержка в течение 20 мин в термостатированных приемниках-накопител х прокатного стана, подстуживагше до , выдержка при этой температуре 30 мин, окончательное подстуживание до 150 С с выдержкой в течение 40 мин {предлагаемый способ). Дл  получени  сравнительных данных производ т отпуск арматуры по известному способу (отпуск арматуры при 2ОО С в течение 3ч), Результаты испытаний после указанных режимов термообработки приведены в таблице. Из таблицы следует что арматура после отпуска по предлагаемому способу имеет более высокую пластичность и в зкость разрушени , чем по известному споS10023746

собу. Кроме того уменьшено врем  обра- гаем ому способу составл ет 2,37 руб на ботки в 2 раза.1 т стали. Кроме того, увепичиваЛс 

Экономический эффект от применени  обезводороживай цего отпуска по предпапроизводство качественных усвленных железобетонных плит, ранее переводившихс  5 на неответственные заказы.

Формупа изобретени  Способ термической обработки низколегированных арматурных сталей, включаю щий охлаждение с температуры гор чей деформации и отпуск, отличающийс  тем, что, с певшю повьппени  пластичности и в зкости разрушени  стали за счет более полного удалени  водорода , сталь после гор чей деформации охлаждают до температуры на ЗОО-400 С выше температуры отпуска, вьШержнвают 15-25 мин, затем подстуживают до температуры на 100-250С вьпие температуры отпуска, выдерживают в течение 25-30 мин, после чего охлаждают до температуры 150-200 С, при которой провод т отпуск в течение ЗО%: 40 мин. Источники информации, прин тые во внимание при эксп зтизе 1.Авторское свидетельство СССР № 501086, кп. С 211 1/84, 1974. 2.Гул ев А. П. Чиста  сталь. М., Металлурги , 1975, с. 67-68.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Способ термической обработки низко- . легированных арматурных сталей, включаю·' ший охлаждение с температуры горячей деформации и отпуск, отличающийся тем, что, с цепью повышения

   15-25 мин, затем подстуживают до температуры на 100-250° С выше температуры отпуска, выдерживают в течение 25-30 мин. после чего охлаждают до температуры 150-200 С, при которой проводят отпуск в течение 30J- 40 мин.