Сталь

Сталь

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СТАЛЬ преимущественно для термически упрочненной свариваемой арматуры, содержащая углерод, марганец , кремний, медь, мьшьяк, азот, алюминий и железо, отличающаяся тем, что, с целью увеличения сопротивляемости разупрочнению при сварке, ее компоненты взяты в следующем соотношении, мае. %: 0,25-0,35 Углерод 0,4-0,9 Марганец 0,9-1,3 Кремний 0,02-0,25 Медь 0,008-0,1 Мыщьяк 0,003-0,01 Азот 0,01-0,1 Алюминий S Остальное Железо СП

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СО14ИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (II>

SU (5!)4 С 22 С 38/16

0,25-0,35

0,4-0,9

0,9-1, 3

0,02-0,25

0,008-0,1

0,003-0,01

0,01-0,1

Остальное

Углерод

Марганец

Кремний

Медь

Мышьяк

Азот

Алюминий

Железо

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

AO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3662824/22-02 (22) 18.11.83 (46) 23.10.85. Бюл. Ф 39 (72) И.Г. Узлов, О.Г. Сидоренко, В.Т. Черненко, О.Л. Казырский, В.А. Кустов, И.Ф. Шинкарев, Г.В. Винокуров, Е.М. Демченко, С.И. Морозов, Л.М. Учитель, С.А. Мадатян, А.М. Фридман и Л.А. Зборовский (53) 669. 15 ° 194 (088.8) (56) ГОСТ 57-81-75.

Авторское свидетельство СССР

У 602593, кл. С 22 G 38/26, 1978. (54)(57) СТАЛЬ преимущественно для термически упрочненной снариваемой арматуры, содержащая углерод, марганец,кремний, медь, мышьяк, азот, алюминий и железо, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что, с целью увеличения сопротивляемости разупрочне-: нию при сварке, ее компоненты взяты в следующем соотношении, мас. Ж:

118668? (роме того, с увеличением содержания углерода имеет место неравномерность свойств по длине стальной арматуры.

Нижний предел содержания марганца (0,5%) определяется тем, что при более низких его значениях возможно образование игольчатого фер— ,рита., неблагоприятно влияющего на свариваемость стали, а также не обеспечивается требуемый уровень свойсFB стали в термически упрочненном состоянии. Выбор верхнего содержания марганца (0,9%) основан на том, что дальнейшее повышение содержания марганца при высоком содержании углерода ведет к сквозному прокаливанию стали и падению пластических свойств металла, а так-, же не сообщая дополнительного эф40

Изобретение относится к металлургии, конкретно к сплавам íà ос ! нове железа, и может быть использовано при массовом производстве термически упрочненной арматуры пе- S риодического профиля.

Цель изобретения — увеличение сопротивляемости разупрочнению при сварке.

Изобретение основано на том, 10 что увеличение сопротивляемости стальной термоупрочненной арматуры разупрочнению достигается за счет применения микролегирования стали комплексом элементов, уменьшающих величину аустенитного зерна и замедляющих диффузионные процессы в металле при нагреве в зоне термичес— кого влияния сварного соединения.

Выбранное содер;;,ание углерода, >0 а также наличие кремния, меди, мышьяка, азота и алюминия в указанных пределах дает возможность использовать термически упрочненную арматуру прй электротермическом спосо- 25 бе натяжения и обеспечивает сохранение исходных свойств класса Ат-IV при различных видах электросварки.

Для обеспечения достаточной устойчивости аустенита и формиро- 30 вания при термическом упрочнении .".тали в сердцевинных слоях арматуры бейнитной структуры нижний предел углерода установлен на уровне 0,25%.

Верхний предел углерода (0,35%) ограничен тем, что при более высоком его значении наблюдается ухудшение пластических свойств стали, фекта по увеличению сопротивляемости разупрочнению при электросварке, к неоправданному увеличению расхода марганца при выплавке стали.

Нижний (0,9%) и верхний (1,3%) пределы содержания кремния обусловлены необходимостью обеспечения стойкости стали против коррозионного растрескивания под напряжением и стабильности свойств при электротермическом способе натяжения термо упрочненной арматуры и необходимостью предупреждения роста зерна в зоне термического влияния сварного соединения.

Понижение сопротивляемости термоупрочненной арматуры разупрочнениюпри сварке, вызванное уменьшением содержания марганца, компенсируется применением комплексного микролегирования медью, мышьяком, азотом и алюминием. Выбор этих элементов обусловлен необходимостью замедления скорости устранения искажений в решетке oL -твердого раствора и скорости коагуляции карбидных частиц, в составе структуры отпущенного мартенсита и .бейнита. Это достигается понижением подвижности атомов углерода и замедлением диффузии, как объемный — в результате взаимодействия легирующих элементов в твердом растворе, так и зернограничной — в результате выделения по границам зерен большого числа высокодисперсных карбонитридов. В связи с этим нижние пределы содержания, %: медь Q 02; мышьяк 0,008; азот

0,003 и алюминий 0,01, установлены исходя из начала эффективного воздействия этих элементов на диффузионные процессы, а верхние пределы содержания, %: медь 0,25; мышьяк

О, 1; азот 0 01 алюминий О, 1 когда последующее увеличение содержания микролегирующих элементов либо уже не вносит дополнительного положительного влияния, либо когда это увеличение связано с риском отрицательных изменений физико-механических свойств стали, например потеря пластичности и вязкости, охрупчивание и пр.

Опытные плавки выполняют в конверторах емкостью 360 т. Разливку проводят в 11,5-тонные изложницы. Слитки с горячего всада прокатывают на блюминге 1300 и на непреТ а б л и ц а,1

Химический состав, мас. 7

Мп Si Cu As N Al

Состав стали т С .Fe

0,74 1,06

1 . 0,30

2 0,25

3 035

О, 12 О, 048 0,006 О, 06

0 50 0,90 0,02 0,008 0,003 0,01

025 010 0010 010

0,90 1,30

Та блица 2

Характер разрушения

Временное сопротивление термоупрочненной арматуры со сварным соединением, MIIa

Относительное

Состав стали удлинение после разрыва, Ж

Предлагаемый

882

12,0

В зоне термического влияния сварного соединения, пластично

827

13,0

В зоне термического влияния, пластично

По основному металлу

10,0

928

16,0

730

Известный

В зоне термического влияния, пластично

ВНИИПИ Заказ 6507/30 Тираж 582 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 рывно-заготовочном стане на предельную заготовку (квадрат 80 мм). Заготовку нагревают и прокатывают на непрерывном мелкосортном стане

250 на стержневую арматуру диаметром 14 мм, в потоке стана термически упрочняют на класс Ат-IV так, что величина временного сопротивления арматуры находится в пределах

900-1100 МПа.

Химический состав выплавленных сталей приведен в табл. 1.

В табл. 2 приведены данные о свойствах и характере разрушения. образцов со сварНыми соединениями

86687 4 из термически упрочненной арматурой стали опытных плавок, сваренных контактной стыковой сваркой при непрерывном оплавлении на машине.

5 Представленные данные свидетельствуют, что упрочненная с прокатного нагрева в потоке стана арматура предлагаемого состава стали надежно обеспечивает сохранение свойств класса Ат-IV. Арматура из известной стали исходные свойства класса Ат-IV не сохраняет.

Ожидаемый экономический эффект от использования изобретения сос15 тавит 300 тыс. руб.