Способ термического упрочнения прокатных изделий

(21) 4005586/3 (22) 02.01.86 (46) 1509,87. (71) Донецкий тут Бюл, Р 34олитехнический инст илепский, В.М.Иващенко,ов, Е.А.Голобочанский,и А,В.Прилепский5,79 (088.8) Ю.ВБоль А. Морозо621.7 Метал ич кая и 66, В орнорудная с.48-52. нппенность(54) СПОСОБ ТЕРПРОКАТНЫХ ИЗДЕЛИР(57) Изобретенилургии и можетпроизводстве тпроката, в час МИЧЕСКОГО УПРОЧНЕНИЯ е относится кбыть использоврмически упрочности высокопр етал но при енного чной ческо- езобеатуры перио среднесортнои аго профиля длятонных конструк р мир оций, ц свойс ания жел- с иза еск очностн терми измци уп хи ени та п чненного оРй ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ческого состава в пределах ного. После выхода проката из последней клети стана его выдерживают навоздухе до температуры Ас +(20-40) С,ускоренно охлаждают в ванйе с водойв течение времени "ь и затем окончательно охлаждают на воздухе, Времяускоренного охлаждения в воде устанавливают из соотношения Т = 3,85 ++ 0,146 0- Г 1 п(1,37-0,015 П) Ьбт/ч/ Ц -5,13: (1, 41-0, 015) И,где 7, - длительность охлаждения вводе, с; 0 - диаметр арматуры, мм;- временное сопротивление разбт/чрыву термически упрочненной при полном охлаждении в воде арматуры, определяемое по Формуле Ы, =591 ++ 165000 (В 7), МПа; 6 - заданныйуровень прочностных свойств, МПа;61 - временное сопротивление разрыву горячекатаной арматуры, определяемое по Формуле 6 8 1 -- 277 +, О 1020 - 1040 840-86; Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при производстве термически упрочненного проката, в частности высокопрочной5 среднесортной арматуры периодического профиля для армирования железобетонных конструкций,Цель изобретения - стабилизация прочностных свойств термически упроч ненного проката при изменении химического состава стали в пределах марочного.П р и м е р. Термоупрочняли арматуру диаметром 18,25 и 32 мм из ста ли 25 С 2 Р после прокатки на стане 350- 2 с химическим составом, приведенным в табл. 1. Содержание элементов,мас.Е С 81 Мп В0,20 1,0 0,20 0,001 0,23 1,25 0,45 0,003 0,26 1,6 0,60 0,006 После выхода.из последней прокатной клети и реза на барабанных ножни 35 цах раскат по желобамсистемой пере водных стрелок напракцялся на установку термического упрочнения, расположенную параллельно холодильникустана. Температура выхода раската изпоследней прокатной клети составила1050-1100 С После прихода на установку термического упрочнения и остановки в приемном желобе раскат выдерживается до достижения температурыначала ускоренного охлаждения, выбранной из условия Асз + (30-40) С исоставившей для стали 25 С 2 Р 950-970 С.Длительность от момента выхода раската иэ последней клети стана до начала охлаждения в воде составила дляарматуры 9 18 16,0 - 23,0 с, Р 25 27,034,0 с, 11 32 40,0-49,0 с, Далее раскат резался дисковыми пилами на мерные длины и при помощи рычагов перемещался в ванны с водой (температураО,воды 30-40 С) на строго регламентированное время, по истечении которого стержни извлекались из воды исбрасывались в карманы-накопители,Длительность охлаждения в воде по известному способу выбиралась по технологической инструкции на термическоеупрочнение арматурной стали на установке стана 350-2 для получениясвойств класса Ат-у, а по предлагаемому способу - расчетным путем поформуле для получения заданного уровня временного сопротивления разрыву1030 МПа. Режимы упрочнения и полученные свойства представлены в табл.2,Прочностные свойства,МПа1337421 Пролоджение табл. 2 Диаметр арма" туры, мм ПлавЗаданный РежимупрочПрочностные свойства,МПака,В уровень ь э МПа нения,длитель-. ность охлаждения,фс 6,6 1190-1215 1010-1035 25 1 1030 8,8 10 10-1035 8,0 925-9401020-10451070-10951025-1045 7,8 8,0 3 7,2 8,0 1200-1240 1025-1055 1 1030 32 13,2 9,0 9,5 9,0 3 8,6 9,0 В числителе данные по предлагаемому способу, в знаменателе - по прототипу. рана из следующих предпосылок: невызвать появление крупноигольчатогомартенсита при повьппении температурыначала ускоренного охлаждения и исключить появление зон структурносвободного феррита при ее снижении вмежкритический интервал, В первомслучае резко снижается пластичностьстали, а во втором - прочность ипластичность. Кроме того, изменение температуры начала ускоренного охлаждения за указанные пределы снижает точность назначения режимов упрочнения стали,Как следует из табл, 2, упрочнение предложенным способом позволяет практически полностью устранить влияние изменения химического состава в пределах марочного на прочностные свойства термически упрочненного проката, повысить их стабильность, а упрочнение согласно прототипу дает разброс по 6 при изменении химического состава в показанных пределах55 до 315 МПа в пределах одного диаметра.Температура начала ускоренного охлаждения в воде Ас + (20-40)С выб 1010-1040 835-880 1020-1035 970-10101015-10401095-1125 830-860 740-7 75 835-875 890-990 850-880 860-875 655-685 830-865 780-810 850-870 920-9451337421 Таблица 3 Температура начала ускоренногоохлаждения в воде, С Прочностныесвойства, МПа 20 С = 3,85 + 0,146 В -Ь о 2( 1, 4 1-0, 0150)- длительность охлаждения вводе, с;- диаметр арматуры, мм;временное сопротивление разрыву термически упрочненной при полном охлаждении в воде арматуры, определяемое по формуле где1045 (1, 45%) 875 30 0 6 тч1075(4,4%) 895 35 б 8 = 591 + 1960(С%) + 103(81%) + Как следует из приведенных данных,при несоблюдении показанного интервала температур начала ускоренного ох 40 + 3 12(Мп% ) + 1650(В%) (МПа),лаждения существенна (более чем в3 раза) увеличивается относительнаяпогрешность назначения режимов термического упрочнения, что может вызвать повышенный разброс свойств в 45пределах партий и в генеральной совокупности испытаний. В то же время,соблюдение показанного интервала позволяет добиться высокой стабильности 8 г 1 ксвойств арматуры 50 + 91(Мп%) (МПа) .Составитель В.КитайскийТехред И.Попович Корректор И. Эрдейи Редактор Н.Швыдкая Заказ 4099/24 Тираж 549ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул,Проектная,4 что может вызвать снижение стабильности свойств арматуры в пределахпартии и генеральной совокупностииспытаний.В табл3 приведены результатыисследований, проведенных на арматуреФ 25 из стали 25 С 2 Р плавки Р 2,(заданный уровень по Бь составлял 1030 МПа,,длительность охлаждения в воде рассчитывалась по предлагаемому соотношению и составила 7,8 с, остальныеусловия полностью соответствовалиприведенным ранее),Ас + 60 С = 990 С Ас + 40 С = 970 С3Ас + 30 С = 960 С Ас + 20 С = 950 С Ас930 С3 В скобках показана относительная погрешность определения Ь,Формула изобретения Способ термического упрочненияпрокатных изделий, преимущественноарматуры периодического профиля,включающий выдержку на воздухе после выхода из последней прокатной клети,прерванное охлаждение в ваннах с во дой и выдержку на воздухе, о т л,и -ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюстабилизации прочностных свойств термически упрочненного проката при изменении химического состава стали в 15 пределах марочного, выдержку на воздухе ведут до Ас + (20-40) С и сэтой температуры охлаждают, при этомдлительность охлаждения в воде назначают из соотношения где б - заданный уровень прочностных свойств, МПа; 4 - временное сопротивление Ь гк разрыву горячекатаной арф. матуры, определяемое по формуле