UA41684C2 - Reinforcing steel - Google Patents

Reinforcing steel Download PDF

Info

Publication number
UA41684C2
UA41684C2 UA2001010445A UA2001010445A UA41684C2 UA 41684 C2 UA41684 C2 UA 41684C2 UA 2001010445 A UA2001010445 A UA 2001010445A UA 2001010445 A UA2001010445 A UA 2001010445A UA 41684 C2 UA41684 C2 UA 41684C2
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
steel
iron
titanium
arsenic
nitrogen
Prior art date
Application number
UA2001010445A
Other languages
Ukrainian (uk)
Other versions
UA41684A (en
Inventor
Oleh Viktorovych Dubina
Mykola Mykhailovych Omes
Volodymyr Oleksandrov Sheremet
Ihor Mykolaiovych Smiianenko
Ivan Mykhailovych Liubimov
Anatolii Volodymyrovych Kekukh
Valerii Oleksandrovyc Poliakov
Serhii Volodymyrovych Troschii
Ivan Mykhailovych Kovalenko
Original Assignee
Kryvoi Rig State Mining And Sm
Public Corp Holding Company In
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kryvoi Rig State Mining And Sm, Public Corp Holding Company In filed Critical Kryvoi Rig State Mining And Sm
Priority to UA2001010445A priority Critical patent/UA41684C2/en
Publication of UA41684A publication Critical patent/UA41684A/en
Publication of UA41684C2 publication Critical patent/UA41684C2/en

Links

Landscapes

  • Powder Metallurgy (AREA)

Abstract

An invention relates to ferrous metallurgy and refers to iron-based alloy. Reinforcing steel contains (% by weght) : carbon - 0,14-0,24, manganese -0.40-1.2, silicon - 0.01-0.15, chromium - 0.01-0.9, nickel - 0.01-0.3, copper -0.01-0.3, aluminium - 0.0001-0.06, nitrogen - 0.003-0.009, phosphorus - 0. 005-0.045, sulfur - 0.005-0.045, boron - 0.0003-0.007, titanium - 0.0005-0.05, arsenic - 0.001-0.15, iron - the rest. The technical result is decreasing the notch sensitivity while stretching and aging during the trial of bend with unbending.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Винахід належить до сплавів на основі заліза, які містять марганець, хром, нікель, мідь, титан, бор, 2 алюміній і призначені для виробництва арматурного прокату підвищеної міцності для відповідальних залізобетонних конструкцій.The invention belongs to alloys based on iron, which contain manganese, chromium, nickel, copper, titanium, boron, 2 aluminum and are intended for the production of reinforcing bars of increased strength for responsible reinforced concrete structures.

Відома арматурна сталь такого складу, в 9о по масі; вуглець 0,17-0,22 марганець 1,0-1,50 кремній 1,0-1,50 хром не більше 0,30 нікель не більше 0,30 мідь не більше 0,30 фосфор не більше 0,040 сірка не більше 0,040 залізо решта.Reinforcing steel of this composition is known, in 9o by weight; carbon 0.17-0.22 manganese 1.0-1.50 silicon 1.0-1.50 chromium no more than 0.30 nickel no more than 0.30 copper no more than 0.30 phosphorus no more than 0.040 sulfur no more than 0.040 the rest is iron.

ІСталь 20ГС за ГОСТ 19884).IStal 20GS according to GOST 19884).

Ця спокійна сталь має високу міцність у термозміцненому стані (57 »500-1100Н/мм), проте характеризується невисокою ударною в'язкістю, чутливістю до надрізу в зоні низьких температур та зниженою стійкістю проти остарювення металу при випробовуванні зразків на згин з подальшим розгином.This mild steel has high strength in the heat-hardened state (57 »500-1100N/mm), but is characterized by low impact toughness, sensitivity to cuts in the low temperature zone, and reduced resistance to metal aging when testing samples for bending followed by extension.

Крім того, при виробництві цієї стелі спостерігається низький вихід придатного проказу із зливка.In addition, during the production of this ceiling, there is a low yield of suitable leprosy from the ingot.

Найбільш близькою по технічній суті, складу та властивостям до заявляємої є арматурна сталь, яка містить с 29 такі Інгредієнти, в 9о по масі: Ге) вуглець 0,18-0,23 марганець 0,90-1,20 кремній 0,17-0,37 « хром 0,95-1,25 (ее) нікель 0,50-1,00 мідь 0,15-0,30 ке, алюміній /0,012-0,020 ч: азот 0,015-0,020The closest in terms of technical essence, composition and properties to the claimed one is reinforcing steel, which contains 29 of the following ingredients, in 9o by mass: Ge) carbon 0.18-0.23 manganese 0.90-1.20 silicon 0.17- 0.37 « chromium 0.95-1.25 (ee) nickel 0.50-1.00 copper 0.15-0.30 ke, aluminum /0.012-0.020 h: nitrogen 0.015-0.020

Зо фосфор /0,010-0,035 З сірка 0,010-0,035 барій 0,001-0,030 цирконій /0,004-0,050 « залізо решта. 2 с ІА. с. СРСР Мо1733409). "з Дана спокійна сталь у термозміцненому стані має високий комплекс міцності і ударної в'язкості.From phosphorus /0.010-0.035 From sulfur 0.010-0.035 barium 0.001-0.030 zirconium /0.004-0.050 « iron the rest. 2 with IA. with. USSR Mo1733409). "from Dan, mild steel in the heat-strengthened state has a high complex of strength and impact toughness.

Проте чутливість до надрізу в зоні низьких температур та інтенсивність корозії під напругою для арматурного прокату, виготовленого з цієї сталі, залишаються незадовільними. Це пояснюється відсутністю у складі сталі компонентів, здатних цілком зв'язати в стійкі нітриди азот, який існує в залізовуглецевій т матриці, ущільнити і зробити однорідною і суцільною структуру поверхневого шару арматурного стержня. - При виробництві і цієї сталі зберігається низький вихід придатного прокату із зливка. Крім цього, при виробництві згаданої сталі необхідно використання підвищеної кількості дефіцитних і коштовних елементів б стратегічної групи - нікелю, цирконію, хрому. (о 50 Виходячи з цього, задачею даного винаходу є розроблення складу арматурної сталі, яка мас знижену чутливість до надрізу в зоні низьких температур і підвищену корозійну стійкість під напругою вHowever, the sensitivity to the notch in the low temperature zone and the intensity of stress corrosion for reinforcing bars made of this steel remain unsatisfactory. This is explained by the absence of components in the composition of steel capable of fully binding nitrogen, which exists in the iron-carbon matrix, into stable nitrides, compacting and making the surface layer of the reinforcing rod a uniform and continuous structure. - In the production of this steel, the yield of suitable rolled steel from the ingot is low. In addition, in the production of the mentioned steel, it is necessary to use an increased amount of scarce and precious elements of the b strategic group - nickel, zirconium, chromium. (about 50 Based on this, the task of this invention is to develop the composition of reinforcing steel, which has reduced sensitivity to cuts in the low temperature zone and increased corrosion resistance under stress in

Т» термозміцненому стані при збереженні високої міцності і холодостійкості - усе в умовах експлуатації відповідальних залізобетонних конструкцій за рахунок включення в неї елементів, які мають високу спорідненість до азоту в о-залізі і сприяють одержанню однорідної, суцільної і ущільненої структури 59 залізовуглецевої матриці в процесі охолодження і подальшого термічного зміцнення стержнів з прокатногоT" to a heat-strengthened state while maintaining high strength and cold resistance - all in the conditions of operation of responsible reinforced concrete structures due to the inclusion in it of elements that have a high affinity for nitrogen in o-iron and contribute to obtaining a homogeneous, continuous and compacted structure 59 of the iron-carbon matrix during the cooling process and further thermal strengthening of rolled rods

ГФ) нагріву поряд з одержанням оптимальної структури зливка напівспокійного типу. 7 Згідно з винахідом, поставлена задача вирішується тим, що в сталі яка містить залізо, вуглець, марганець, кремній, хром, нікель, мідь, алюміній, азот, фосфор, сірку, бор, додатково введено титан та миш'як при такому во співвідношенні Інгредієнтів, в 9о по масі: вуглець 0,14-0,24 марганець 0,40-1,20 кремній 0,01-0,15 хром 0,01-0,90 бо нікель 0,01-0,30 -Д-HF) heating along with obtaining the optimal structure of the ingot of the semi-quiet type. 7 According to the invention, the task is solved by adding titanium and arsenic to steel containing iron, carbon, manganese, silicon, chromium, nickel, copper, aluminum, nitrogen, phosphorus, sulfur, and boron in such a ratio Ingredients, in 9o by mass: carbon 0.14-0.24 manganese 0.40-1.20 silicon 0.01-0.15 chromium 0.01-0.90 bo nickel 0.01-0.30 -D -

мідь 0,01-0,30 алюміній 0,0001-0,06 азот 0,003-0,009 фосфор 0,005-0,045 сірка 0,005-0,045 бор 0,0003-0,007 титан 0,0005-0,050 миш'як 0,001-0,15 70 залізо рРешта.copper 0.01-0.30 aluminum 0.0001-0.06 nitrogen 0.003-0.009 phosphorus 0.005-0.045 sulfur 0.005-0.045 boron 0.0003-0.007 titanium 0.0005-0.050 arsenic 0.001-0.15 70 iron The rest.

Введення титану в дану сталь у наведених кількостях забезпечує повне зв'язування азоту в /-о-залізі в стійкі нітриди Морозов А.Н. Водород и азот в стали. - М.: Металлургия, 1968. - 283с.і), що суттєво знижує чутливість арматурного прокату до надрізу в зоні низьких температур із-за відсутності атомів вільного азоту, 7/5 Який окрихкує матрицю. При присадженні в метал миш'яку в обраних кількостях досягається роздрібнювання і гомогенізація структури (що приводить до ущільненості і підвищеної суцільності металу, а отже, до збільшення пластичності поверхневих шарів прутку). Крім цього, введення миш'яку додатково до титану сповільнює термічне та деформаційне старіння сталі (Харлашин П.С., Дезарсенизация металла и качество стали.-К.: УМК ВО, 1992. - 224с.The introduction of titanium into this steel in the given amounts ensures complete binding of nitrogen in /-o-iron into stable nitrides Morozov A.N. Hydrogen and nitrogen in steel. - M.: Metallurgy, 1968. - 283 p.i), which significantly reduces the sensitivity of rebar to cuts in the low temperature zone due to the absence of free nitrogen atoms, 7/5 Which embrittles the matrix. When arsenic is added to the metal in selected quantities, the structure is crushed and homogenized (which leads to compaction and increased integrity of the metal, and therefore to an increase in the plasticity of the surface layers of the rod). In addition, the introduction of arsenic in addition to titanium slows down the thermal and deformational aging of steel (Kharlashyn P.S., Desarsenization of metal and quality of steel.-K.: UMK VO, 1992. - 224p.

Дослідження показали, що дана сталь, але без миш'яку, так само як з миш'яком, але без титану, не вирішує поставлену задачу. При данім співвідношенні хімічних елементів в сталі задача винаходу вирішується тільки при спільному легуванні її миш'яком і титаном.Studies have shown that this steel, but without arsenic, as well as with arsenic, but without titanium, does not solve the task. With this ratio of chemical elements in steel, the problem of the invention is solved only when it is alloyed with arsenic and titanium.

Добавка в сталь титану в кількості менше 0,000595 не забезпечує зв'язування азоту в о-залізі в стійкі нітриди, а отже, суттєво не впливає на зниження чутливості зразків до надрізу в зоні низьких температур. ГаThe addition of titanium to steel in the amount of less than 0.000595 does not ensure binding of nitrogen in o-iron into stable nitrides, and therefore does not significantly affect the reduction of sensitivity of samples to cutting in the low temperature zone. Ha

Введення в сталь титану у кількості більше 0,0595 приводить до інтенсивного окислення струмини і дзеркала металу при розливанні, обумовлює утворення неметалевих включень несприятливої форми. Це зни-жве о технологічність та холодостійкість металу.The introduction of titanium in the amount of more than 0.0595 leads to intensive oxidation of the stream and the mirror of the metal during pouring, causes the formation of non-metallic inclusions of an unfavorable shape. This indicates the manufacturability and cold resistance of the metal.

Добавка в сталь миш'яку в кількості менше 0,00195 не впливає на характер, однорідність і суцільність поверхневих шарів арматурного прокату, а отже, не впливає на чутливість до остарювання в процесі «І випробування зразків на згин з розгином. Введення в сталь миш'яку в кількості більше 0,1595 починає відбиватися на небажаному зниженні холодостійкості металу. соThe addition of arsenic to steel in an amount less than 0.00195 does not affect the character, uniformity and integrity of the surface layers of the reinforcing steel, and therefore does not affect the sensitivity to aging in the process of "I testing samples for bending with extension. The introduction of arsenic in the amount of more than 0.1595 begins to affect the unwanted reduction of the cold resistance of the metal. co

Сталь, яку заявляється, виплавляли в промислових умовах по існуючій технології, а арматуру діаметром Ге) 20мм з неї зміцнювали по відомій технології з прокатного нагріву у потоці дрібносортного стану на клас міцності АБООС (5, »БООН/мм?). В процесі експериментів виявлено, що при певних умовах (вмісті титану і -- алюмінію в межах 0,0005-0,01095 і 0,0001-0,00295 відповідно) сталь складу, який заявляється, мас структуру «І зливка напівспокійної сталі, яка забезпечує високий вихід придатної заготовки із зливка в зв'язку з низькою головною обріззю (3-590) на блюмінгу (для сталі-прототипу вона складає 14-1696).The claimed steel was smelted in industrial conditions according to the existing technology, and the armature with a diameter of 20 mm was strengthened from it using the known technology of rolling heating in the flow of fine-grade metal to the strength class ABOOS (5, »BOON/mm?). In the course of the experiments, it was found that under certain conditions (titanium and aluminum content in the range of 0.0005-0.01095 and 0.0001-0.00295, respectively), the steel of the declared composition has the mass structure "I ingot of semi-quiet steel, which ensures a high output of a suitable billet from the ingot due to a low main cut (3-590) on the blooming (for the prototype steel it is 14-1696).

Визначення чутливості арматури до надрізу проводили шляхом випробування на статичне розтягування при « температурі -702С натурних зразків арматури та зразків з гострою центральною кільцевою виточкою.Determining the sensitivity of reinforcement to a notch was carried out by static tensile testing at a temperature of -702C of full-scale samples of reinforcement and samples with a sharp central ring groove.

За критерій чутливості металу до надрізу було прийнято відношення номінального руйнувального З с напруження надрізаних зразків (6,,) до тимчасового опору натурних зразків арматури (5в). » Оцінювання чутливості сталей до остарювання в процесі деформації виконували шляхом згину натурних зразків арматури на ЗбОград., нагріву їх до 1002 з витримуванням протягом год. і подальшого розгину до кута (о-розг.), при котрому виникали тріщини на поверхні арматури.The ratio of the nominal destructive З s stress of the notched samples (6,,) to the temporary resistance of the full-scale reinforcement samples (5c) was taken as the criterion for the sensitivity of the metal to the notch. » Evaluation of the sensitivity of steels to aging in the deformation process was carried out by bending full-scale samples of reinforcement at ZbOgrad., heating them to 1002 with holding for an hour. and further expansion to an angle (o-expansion), at which cracks appeared on the surface of the armature.

Результати досліджень наведені в таблиці.The results of the research are given in the table.

ЧК» щCheka"

ФF

Ге ЖGe Z

Т» Запропоноване рішення задачі дозволило при забезпеченні потрібних механічних властивостей арматури знизити її чутливість до надрізу при статичному розтягуванні і до остарювання в процесі випробовування зразків на згин з розгином. оT» The proposed solution to the problem made it possible, while ensuring the required mechanical properties of the armature, to reduce its sensitivity to notching during static stretching and to aging in the process of testing samples for bending with extension. at

Claims (1)

Формула винаходу іме) Арматурна сталь, що містить залізо, вуглець, марганець, кремній, хром, нікель, мідь, алюміній, азот,The formula of the invention is) Reinforcing steel containing iron, carbon, manganese, silicon, chromium, nickel, copper, aluminum, nitrogen, 60 фосфор, сірку і бор, яка відрізняється тим, що до її складу додатково введено титан і миш'як при такому співвідношенні інгредієнтів, мас. бо:60 phosphorus, sulfur and boron, which is distinguished by the fact that titanium and arsenic are additionally introduced into its composition with this ratio of ingredients, mass. for: вуглець 0,14-0,24 марганець 0,40-1,20 б5 кремній 0,01-0,15 хром 0,01-0,90 нікель 0,01-0,30 мідь 0,01-0,30 алюміній 0,0001-0,06 азот 0,003-0,009 фосфор 0,005-0,045 сірка 0,005-0,045 бор 0,0003-0,007 титан 0,0005-0,050 миш'як 0,001-0,15 залізо решта. Офіційний бюлетень "Промислоава власність". Книга 1 "Винаходи, корисні моделі, топографії інтегральних 7/5 Мікросхем", 2006, М 11, 15.11.2006. Державний департамент інтелектуальної власності Міністерства освіти і науки України. с щі 6) « (ее) (Се) - « -carbon 0.14-0.24 manganese 0.40-1.20 b5 silicon 0.01-0.15 chromium 0.01-0.90 nickel 0.01-0.30 copper 0.01-0.30 aluminum 0.0001-0.06 nitrogen 0.003-0.009 phosphorus 0.005-0.045 sulfur 0.005-0.045 boron 0.0003-0.007 titanium 0.0005-0.050 arsenic 0.001-0.15 iron the rest. Official bulletin "Industrial Property". Book 1 "Inventions, useful models, topographies of integrated 7/5 Microcircuits", 2006, M 11, 15.11.2006. State Department of Intellectual Property of the Ministry of Education and Science of Ukraine. 6) « (ee) (Se) - « - с . и? ЧК» - (о) (ее) «з» іме) 60 б5with . and? ChK" - (o) (ee) "z" name) 60 b5
UA2001010445A 2001-01-22 2001-01-22 Reinforcing steel UA41684C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UA2001010445A UA41684C2 (en) 2001-01-22 2001-01-22 Reinforcing steel

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UA2001010445A UA41684C2 (en) 2001-01-22 2001-01-22 Reinforcing steel

Publications (2)

Publication Number Publication Date
UA41684A UA41684A (en) 2001-09-17
UA41684C2 true UA41684C2 (en) 2006-11-15

Family

ID=37506283

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UA2001010445A UA41684C2 (en) 2001-01-22 2001-01-22 Reinforcing steel

Country Status (1)

Country Link
UA (1) UA41684C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2506339C1 (en) * 2012-11-01 2014-02-10 Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" Reinforcing thermo-mechanically hardened steel for reinforced-concrete structures

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2506339C1 (en) * 2012-11-01 2014-02-10 Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" Reinforcing thermo-mechanically hardened steel for reinforced-concrete structures

Also Published As

Publication number Publication date
UA41684A (en) 2001-09-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102184257B1 (en) High-strength steel sheet and its manufacturing method
KR100957664B1 (en) Austenitic-ferritic stainless steel sheet
WO2006030971A1 (en) High-strength part and process for producing the same
CZ283748B6 (en) Martensitic stainless steel alloy hardenable by precipitation
CN101243197A (en) High-strength steel excellent in delayed fracture resistance characteristics and metal bolts
CN1590570A (en) Age-hardenable, corrosion resistant ni-cr-mo alloys
KR101853533B1 (en) High-carbon hot-rolled steel sheet and method for producing the same
CN111417739B (en) Method for producing Ni-based alloy and Ni-based alloy
KR20190089183A (en) High strength cold rolled steel sheet for automobiles
JP7262176B2 (en) Ferritic and Austenitic Duplex Stainless Steel Sheets and Pipes
KR20240005884A (en) High-strength steel plate and manufacturing method thereof
KR20200103821A (en) Steel for parts subjected to carburization treatment
Tański et al. Fatigue behaviour of sintered duplex stainless steel
JP2009533554A (en) Cold work steel
UA41684C2 (en) Reinforcing steel
Schlegel Alloying Elements and Steel Properties
UA74258C2 (en) A high strength tool steel, a method for producing parts made of said steel and finished parts
JP7457234B2 (en) Bolts and bolt manufacturing methods
JP2018131670A (en) Ferritic free-cutting stainless wire
JP4949100B2 (en) Austenitic stainless free-cutting steel with excellent cold forgeability and machinability
RU2346074C2 (en) Stainless high-strength steel
JP7417180B1 (en) steel material
JP7464832B2 (en) Bolts and bolt steel
JP5466897B2 (en) Low carbon martensitic stainless steel and its manufacturing method
JPH11269603A (en) Hot tool steel excellent in machinability and tool life