Изобретение относится к металлургии, а именно к составу стали, используемой при производстве арматурного периодического профиля для железобетонных конструкций. Сталь содержит, в мас.%: углерод 0,20-0,29, марганец 1,20-1,60, кремний 0,60-0,90, фосфор не более 0,040, сера не более 0,010, хром 0,01-0,25, никель не более 0,30, медь не более 0,30, бор 0,001-0,005, азот не более 0,008, железо остальное. Обеспечивается требуемый класс прочности не ниже Ат800 с σT не менее 800 Н/мм2. 1 пр.
Изобретение относится к металлургии стали и может быть использовано при производстве арматурного периодического профиля, содержащего кремний, марганец и бор.
Для производства арматурного периодического профиля используют как углеродистую, так и низколегированную сталь. Особенности сталей описаны, например, в ГОСТ 5781-82 «Сталь горячекатаная для армирования железобетонных конструкций. Технические условия».
Известна легированная арматурная сталь (патент Японии №2002-069581 от 08.03.2002 г., заявка №2000 -270635 от 06.09.2000 г.), содержащая компоненты в соотношении, масс.%:
| Углерод |
0,8…1,30 |
| Марганец |
0,25…2,00 |
| Кремний |
0,10…2,50 |
| Фосфор |
Примесь |
| Сера |
Примесь |
| Хром |
0,05…2,00 |
| Никель |
0,05…1,00 |
| Медь |
0,05…1,00 |
| Алюминий |
не более 0,05 |
| Железо |
Остальное |
Недостатком этой стали является увеличенное содержание хрупких силикатов из-за большого содержания кремния, что впоследствии приводит к недостаточной пластичности холоднодеформированного арматурного периодического профиля, кроме того, в готовой продукции не достигается требуемое сочетание пластичности и прочности.
Наиболее близким аналогом к заявляемому объекту является сталь 25Г2С, описанная в ГОСТ 5781-82 «Сталь горячекатаная для армирования железобетонных конструкций». Она содержит углерод, кремний, марганец, серу, фосфор, хром, никель, медь и железо, и характеризуется содержанием указанных компонентов в соотношении, масс.%:
| Углерод |
0,20…0,29 |
| Марганец |
1,20…1,60 |
| Кремний |
0,60…0,90 |
| Фосфор |
Не более 0,040 |
| Сера |
Не более 0,045 |
| Хром |
Не более 0,30 |
| Никель |
Не более 0,30 |
| Медь |
Не более 0,30 |
| Железо |
Остальное |
Ожидаемый технический результат - обеспечение требований класса прочности не ниже Ат800 (σT не менее 800 Н/мм2) при производстве стали арматурной термомеханически упрочненной для железобетонных конструкций.
Для решения этой задачи, сталь арматурная термомеханически упрочненная для железобетонных конструкций, содержащая углерод, кремний, марганец, серу, фосфор, хром, никель, медь, и железо, согласно изобретения, она дополнительно содержит бор и азот в следующем соотношении (в масс.%):
| Углерод |
0,20…0,29 |
| Марганец |
1,20…1,60 |
| Кремний |
0,60…0,90 |
| Фосфор |
Не более 0,040 |
| Сера |
Не более 0,010 |
| Хром |
0,01…0,25 |
| Никель |
Не более 0,30 |
| Медь |
Не более 0,30 |
| Бор |
0,001…0,005 |
| Азот |
Не более 0,008 |
| Железо |
Остальное, |
Все вышеуказанные пределы содержания компонентов в предлагаемой стали получены в результате обработки опытных данных.
Сущность заявляемого технического решения заключается в оптимизации содержания углерода, кремния, марганца, хрома, азота и бора в стали, в результате этого, повышаются прочностные характеристики проката (предел текучести), что особенно важно при производстве стали арматурная термомеханически упрочненная для железобетонных конструкций класса Ат800 и выше.
Бор при кристаллизации захватывает водород и ограничивает насыщение им стали, стабилизирует подкорковую зону непрерывнолитой заготовки, подавляет ликвацию серы и других примесей - то есть значительно снижает подусадочную ликвацию. Кроме того, нитрид бора BN исключает протекание процессов старения во времени за счет полного связывания азота. Также бор способствует более равномерному распределению базовых и примесных элементов между составляющими структуры, в результате связывания атомов азота в боронитриды и карбоборонитридные соединения мартенсит в структуре имеет меньшую концентрацию азота и, как менее твердый и прочный, приобретает большую склонность к деформационному формоизменению.
Опытную проверку заявляемого технического решения осуществили при производстве стали арматурной термомеханически упрочненной для железобетонных конструкций в электросталеплавильном цехе ОАО «Магнитогорского металлургического комбината» с последующей ее прокаткой на стане «370». Результаты опытов оценивали по результатам механических испытаний.
Наилучшие результаты (выход годного по механическим свойства на класс прочности на уровне 99,25%) получены, при использовании предлагаемой стали. Отклонения от требуемого химического состава приводили к получению брака по механическим свойствам (пределу текучести).
Так, при содержании в стали (масс.%) C<0,20 (но при рекомендуемом содержании остальных элементов), Mn<1,20, Si<0,60, B<0,001 и Cr<0.010 (при том же условии) не удалось получить предел текучести у 2,5-5,1% круглого проката.
При получении же проката из стали, химический состав которой имел хотя бы один компонент с отличной (от заявляемой) величиной, отсортировка готового проката по недопустимым отклонениям от заданной нормы предела текучести составляла не менее 3,5-5,1%.
Сравнительные испытания стали 25Г2С, выбранной в качестве ближайшего аналога, привели к отсортировке по вышеназванной причине порядка 41,39% готового проката. Таким образом, опытная проверка подтвердила приемлемость найденного технического решения для выполнения поставленной цели и его преимущество перед известным объектом.
Пример конкретного выполнения.
Сталь арматурная термомеханически упрочненная для железобетонных конструкций содержит (масс.%): C=0,22; Si=0,79; Mn=1,55; S=0,004; P=0,009; Cr=0,17; Ni=0,060; Cu=0,16; N=0.006; B=0,0035; остальное - железо.
Предел текучести составил 963 Н/мм2, а относительное сужение - 9,3%.
Сталь арматурная термомеханически упрочненная для железобетонных конструкций, содержащая углерод, кремний, марганец, серу, фосфор, хром, никель, медь и железо, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит бор и азот при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| углерод |
0,20-0,29 |
| марганец |
1,20-1,60 |
| кремний |
0,60-0,90 |
| фосфор |
не более 0,040 |
| сера |
не более 0,010 |
| хром |
0,01-0,25 |
| никель |
не более 0,30 |
| медь |
не более 0,30 |
| бор |
0,001-0,005 |
| азот |
не более 0,008 |
| железо |
остальное |
Похожие патенты:
Изобретение относится к области металлургии, а именно к производству сталей, используемых в машиностроении. Сталь содержит, мас.%: углерод 0,2-0,25, кремний 0,2-0,25, марганец 0,2-0,25, никель 13,0-15,0, хром 0,2-0,25, молибден 0,2-0,25, медь 1,3-1,7, кобальт 0,5-0,7, цирконий 0,2-0,25, бор 0,05-0,1, алюминий 0,2-0,25, ниобий 1,3-1,7, вольфрам 0,1-0,15, железо остальное.
Изобретение относится к области металлургии, а именно к коррозионно-стойким аустенитным сталям с повышенным содержанием кремния для использования в ядерной энергетике при изготовлении теплообменного оборудования, работающего при высокой температуре в контакте с пароводяной средой и тяжелым свинцовым жидкометаллическим теплоносителем, в частности, для изготовления теплообменных тонкостенных труб, работающих при 550°С.
Изобретение относится к области металлургии, а именно к получению закаленной мартенситной стали, используемой для изготовления различных конструкционных и приводных деталей.
Изобретение относится к области металлургии, а именно к конструкционным высокопрочным сталям повышенной износостойкости, используемым при производстве сварных кузовов большегрузных автомобилей, работающих в условиях Крайнего Севера.
Изобретение относится к области металлургии, а именно к сплавам на основе железа, используемым для изготовления броневых элементов. .
Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при производстве подката из высокоуглеродистой стали для изготовления холоднодеформированного арматурного периодического профиля.
Изобретение относится к области металлургии, а именно к инструментальным сплавам высокой теплостойкости, используемым для изготовления литых и кованых штампов горячего деформирования.
Изобретение относится к области металлургии, а именно к составам сталей, используемых в машиностроении. .
Изобретение относится к области производства горячекатаного стального листа. .
Изобретение относится к области металлургии, в частности производству горячекатаного стального листа, который преимущественно используют в качестве исходного материала для высокопрочной сварной стальной трубы марки Х65 или выше, а также способ производства толстостенного высокопрочного горячекатаного стального листа.
Изобретение относится к области металлургии, а именно к малоактивируемым жаропрочным радиационно стойким сталям, используемым в ядерной энергетике, в частности, для изготовления деталей активных зон атомных реакторов на быстрых нейтронах и оборудования термоядерных реакторов. Сталь содержит, мас.%: углерод 0,16-0,25, кремний 0,30-1,30, марганец 0,50-2,00, хром 10,00-13,50, вольфрам 0,50-2,50 и/или молибден 0,60-0,90, ванадий 0,20-0,40, никель 0,50-0,80, ниобий 0,20-0,40 и/или тантал 0,01-0,30, бор 0,001-0,008, церий 0,001-0,02 и/или нитрид циркония, алюминий 0,005-0,02, железо и примеси - остальное. Сталь обладает жаропрочностью до температуры 710°C при сохранении низкого уровня наведенной радиоактивности и быстрого ее спада. 3 з.п. ф-лы, 3 табл.
Изобретение относится к области металлургии, а именно к коррозионно-стойкой легированной нейтронно-поглощающей стали, используемой в атомном энергомашиностроении в качестве материала чехловых труб - поглотителей нейтронов в средствах транспортировки и уплотненного хранения отработанного ядерного топлива в бассейнах выдержки. Сталь содержит, в мас.%: углерод 0,02-0,05, кремний 0,10-0,80, марганец 0,10-0,50, хром 13,0-16,0, бор 2,01-3,5, ванадий 0,15-035, церий 0,03-0,07, алюминий 0,15-0,80, титан 4,02-8,50, никель 0,05-0,50, сера 0,005-0,02, фосфор 0,005-0,03, свинец - не более 0,005, висмут - не более 0,005, железо - остальное. Обеспечивается повышенная технологическая пластичность при температурах горячей деформации, снижается склонность к межкристаллитной коррозии и коррозионному растрескиванию под напряжением.
Изобретение относится к области металлургии, а именно к жаропрочным хромистым сталям мартенситного класса, используемым для изготовления поковок роторов большого диаметра с высокими характеристиками прочности, выносливости и жаропрочными свойствами при температуре 650°С, а также для изготовления паропроводов и котлов энергетических установок с рабочими температурами до 650°С. Сталь содержит, мас.%: углерод 0,015-0,05, кремний 0,10-0,20, марганец 0,45-0,70, хром 9,10-12,00, никель ≤0,30, вольфрам 1,00-1,70, молибден 0,65-0,90, ванадий 0,15-0,30, ниобий 0,15-0,30, азот 0,025-0,25, бор 0,001-0,003, сера ≤ 0,006, фосфор ≤ 0,008, алюминий 0,001-0,003, медь ≤ 0,30, кобальт 4,00-5,00, нитрид циркония 0,05-0,50, кальций 0,005-0,02, церий 0,005-0,03 и железо остальное. Нитрид циркония содержится в стали в виде частиц с наноразмерной дисперсностью. Повышается прочность, выносливость и жаропрочность. 1 з.п. ф-лы, 3 табл.
Изобретение относится к области металлургии, а именно к горячекатаной стальной плите, не склонной к растрескиванию при снятии напряжений, применяемой для изготовления корпусов реакторов, штампованных изделий или трубопроводов. Сталь имеет состав, в мас.%: 0,019≤С≤0,030, 0,5≤Mn≤3, 0,1≤Si≤0,75, Al≤0,25, 18≤Cr≤25, 12≤Ni≤20, 1,5≤Mo≤3, 0,001≤В≤0,008, 0,25≤V≤0,35, 0,23≤N≤0,27, железо и неизбежные примеси остальное. Для компонентов стали выполняются отношение: Ni(eq)≥1,11Cr(eq)-8,24, где: Cr(eq)=Cr+Mo+1,5Si+5V+3Al+0,02, Ni(eq)=Ni+30C+x(N-0,045)+0,87, где: х=22 при 0,23≤N≤0,25 и х=20 при 0,25<N≤0,35. Сталь устойчива к окислению, обладает высокой стойкостью к ползучести и пластичностью при работе при высоких температурах. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 3 табл., 1 пр.
Изобретение относится к области металлургии, а именно к износостойкому сплаву, используемому для получения формованных продуктов, отлитых продуктов, покрытий, а также проволок, электродов, порошков и смесей. Сплав содержит от 13 до 16 вес. процентов никеля (Ni), от 13,5 до 16,5 вес. процентов хрома (Cr), от 0,5 до 3 вес. процентов молибдена (Mo), от 3,5 до 4,5 вес. процентов кремния (Si), от 3,5 до 4 вес. процентов бора (B) и от 1,5 до 2,1 вес. процентов углерода (C), остаток - железо (Fe). Обеспечиваются высокие износостойкость и химическая стойкость при низкой стоимости. 15 з.п. ф-лы, 3 ил., 3 табл., 1 пр.
Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при получении толстолистовой стали для изготовления деталей транспортных и горнодобывающих машин, обладающих высокой стойкостью против абразивного износа (истирания). Способ включает получение слябов из стали, содержащей, мас.%: 0,14-0,19 C, 0,17-0,37 Si, 1,1-1,6 Mn, 0,06-0,12 V, 0,7-1,1 Cr, 0,5-1,0 Ni, 0,20-0,35 Mo, 0,02-0,06 Al, 0,02-0,05 Ti, 0,001-0,005 B, 0,002-0,030 Ca, S≤0,008, P≤0,015, остальное Fe, их нагрев, многопроходную горячую прокатку листов в регламентированном температурном интервале, закалку водой и отпуск. Горячую прокатку ведут в температурном интервале от 1280°C до 800°C, закалку водой осуществляют за два этапа, вначале от температуры 940-970°C, после чего листы повторно нагревают и закаливают от температуры 840-870°C, отпуск осуществляют при температуре 500-560°C. Технический результат заключается в повышении износостойкости листов и выхода годного. 1 пр., 3 табл.
Изобретение относится к области черной металлургии, а именно к производству рессорно-компрессорных штанг нефтяных насосов, выполненных из среднеуглеродистой легированной конструкционной стали. Выплавляют сталь, содержащую в мас.%: углерод 0,40-0,45, кремний 0,15-0,30, марганец 0,75-1,00, сера не более 0,025, фосфор не более 0,025, медь не более 0,30, никель не более 0,30, хром 0,80-1,10, молибден 0,15-0,25, алюминий 0,015 - 0,05, бор 0,00010-0,00025, азот не более 0,008, железо и примеси - остальное. Осуществляют разливку стали, горячую прокатку, нормализацию, охлаждение на воздухе и отпуск. Нормализацию проводят при температуре 880°С, а отпуск проводят при температуре 580-600°С. Обеспечиваются требуемые эксплуатационные свойства: предел текучести не менее 720 МПа и предел прочности 930-1000 МПа при сохранении требуемого уровня пластичности. 2 н.п. ф-лы, 2 табл.
Изобретение относится к металлургии, в частности к производству стальной высокопрочной проволочной арматуры. Способ изготовления арматуры из стали включает выплавку стали, содержащей: мас.%: углерод 0,78-0,82, марганец 0,70-0,90, кремний 0,20-0,30, сера не более 0,010, фосфор не более 0,025, хром 0,20-0,30, никель не более 0,10, медь не более 0,10, алюминий не более 0,005, бор 0,0010-0,0030, азот не более 0,008, титан не более 0,005%, железо остальное, при этом поддерживают суммарное содержание Cr+Mn+Ni+Cu<1,4, а соотношение Al/B - в пределах <1,67. Термическую обработку катанки производят путем нагрева в печи до температуры 900-940°C с последующей изотермической закалкой в течение 85-110 c в расплаве свинца при температуре 530-560°C и окончательным охлаждением водой. Холодное волочение катанки производят с суммарной степенью обжатия 57-62%. Технический результат заключается в получении холоднодеформированной высокопрочной арматуры с прочностью не менее 1670 H/мм2, условным пределом текучести не менее 1500 H/мм2 и относительным удлинением при разрыве не менее 6%. 1 пр.
Изобретение относится к области металлургии, а именно к жаропрочным коррозионностойким сталям, используемым в атомной энергетике и машиностроении в установках, эксплуатирующихся длительное время при температурах 500-600°C. Сталь содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%: углерод 0,06-0,10, кремний 0,02-0,3, марганец 0,3-0,8, хром 11,5-13,0, никель 0,8-1,2, молибден от 0,8 до менее 1,0, ванадий 0,15-0,30, ниобий 0,05-0,15, азот от более 0,04 до 0,07, сера 0,001-0,010, фосфор 0,001-0,015, медь 0,01-0,10, кальций от более 0,005 до 0,015, церий от более 0,01 до 0,05, бор 0,001-0,005, алюминий 0,05-0,15, железо - остальное. Суммарное содержание углерода и азота не превышает 0,16%. Повышаются механические свойства, особенно длительная прочность, а также повышается стойкость против питтингообразования, что приводит к повышению эксплуатационных характеристик и ресурса энергетического оборудования. 3 табл.
Изобретение относится к области металлургии, а именно к составу аустенитной нержавеющей стали. Сталь содержит, мас.%: до 0,20 С, 2,0-9,0 Мn, до 2,0 Si, 15,0-23,0 Сr, 3,0-6,0 Ni, 0,5-1,0 Мо, 0,05-0,35 N, (7,5(%С))≤(%Nb+%Ti+%V+%Та+%Zr)≤1,5, 0,0005-0,01 В, остальное - Fe и неизбежные примеси. Сталь имеет значение числового эквивалента стойкости к точечной коррозии PREN от 18 до 22. Обеспечиваются высокие коррозионная стойкость, устойчивость к деформациям при повышенных температурах, а также способность к формовке при относительно низких уровнях содержаний Ni и Мо. 4 н. и 29 з.п. ф-лы, 2 табл., 2 пр.
