Способ закалки прутковой арматурной стали
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К ПА? ЕНСУ
Союз Советскин
Соцмалмстмческин
Республик (11) 586842 (61) Иополнительный к патенту (22) Заявлено 26.04.71(21} 1648794/02
30.04. 70 (23) Приоритет (32) 13.03.71
P 2021245.7 13.05,71 (31) Р 2012103 9 (33) ФРГ
Р 2123687.3 (43) Опубликовано 30. 1 2,77,Áþëëåòåíü № 48 (51) М. Кл г
С 21331/66
Государственный комитет
Совета в1инистров СССР оо делам изобретений н открытий (53) УДК 621.785. .545, (088.8) (45) Дата опубликования описания 22,12.77
Иностранцы
Люпвиг Эгтенрейх (Австрия) и Клаус Гройлих (ФРГ) Иностранная фирма
Бау-Штапьгевебе Гмбх (ФРГ) (72) Авторы изобретения
Отто Рейманн (71) Заявитель (54) СПОСОБ ЗАКАЛКИ ПРУТКОВОЙ АРМАТУРНОЙ СТАЛИ
Изобретение относится к способам закалки прутковой арматурной стали, содержащей не более 0,26% углерода и 1,8% марганца преимущественно диаметром 4-Я6 мм (предпочтительно 6-16 мм), пред- Ь назначенной, в частности, для предварительно напряженных бетонных конструкций.
Известен способ закалки арматурной стали, включающий горячую прокатку и охлаждение в воде непосредственно с прокатного )0 нагрева, обеспечивающий повышение прочности 1 11.
Однако пластичность при таком способе падает.
Известен также способ закалки прутко- 1о вой арматурной стали после предварительной холодной. деформации, включающий непрерывно-последовательный алектронагрев и охлаждение, увеличивающий прочность и твердость 1 2). 20
Однако свойства поверхности н сердце вины существенно отличаются и для их выравнивания необходим последующий отпуск.
Известен способ термической обработки прутковой арматурной стали, содержащей 25
2 не более 0,26% углерода и 1,8% марганца, включающий непрерывно-последовательный индукционный нагрев и охлаждение 13).
Ввиду низкой пластичности закаленных прутков они могут быть использованы лишь после дополнительного отпуска при 470530 С.
11елью изобретения является повышение прочности и пластичности.
Это достигается тем, что нагрев сердцЕвины прутка производят со скоростью 100 С
/с — 900 C/ с, а охлаждение - со скоростью
800 С/с — 1700 С/с, в частности нагрев сердцевины производят до температуры выше температуры точки А с ено ниже о
900 С, поверхности - до температуры выше.температуры точки А с1, а охлаждение начинают до выравнивания содержания уг перода путем диффузии и производят со скоростью, обеспечивающей получение структуры, не содержащей мартенсит. Охлаждение производят не позже, чем через 1,5 с после до стижения сердцевиной температуры точки
Ас, а при обработке стали после холодной деформации со степенью 10 70% охлажде66,0
60,0
79,0
58,6 13,7
51,5 152
42,0 10,0
Закалка с охлаждением по варианту 1
750
210
260.
Закалка. с
BOO
900
85,0
113,0
123,0
10,0
7,6
5,7
56,5
93,0
99,0
460
450 охлаждением по варианту П
Исходное
61,4 55,0
В,3
200
260 ние производят по начала аустенитного пр: —. вращения в cepnaessae при температуре сердцевины и поверхности прутка более 600, но менее 750 С, например при равенстве температур сердцевины и поверхности, 5
Описываемый способ включает непрерывно последовательный индукционный нагрев стали, содержащей 0,06-0,20% углерода (предпочтительно 0,08-0,1 0%), преимущественно холоднодеформированной со степенью t0
10-70% (особенна 30-50%), при котором мощность и частота тока, а также скорость подачи прутка обеспечивают скорость нагревасердцевины 100 С/с — 900 С/с (предпочтительно около 300 C.lc) и последующее 15
° охлаждение предпочтительно водой под давлением 3-5 атм с расходом преимущественно 6-15 (особенно 6-10) л на 1 кгстали со
1/" "U скоростью 800 С/с — 1700 С/с. Скоростной нагрев, регламентация момента начала охлаждения и скоростн охлаждения приводят к тому, что хотя температура всего сечения или части сечения прутка превышает температуру точки Ас и начинается аусте нитное превращение к моменту начала охлаж- дения (например, не позже чем через 1,5 с после достижения сердцевиной точки АсД содержание углерода в участках, бывших в исходном состоянии ферритными или перлитными, не успевает выравняться путем
36 диффузии. После охлаждения в участках с большим содержанием углерода, нагретых выше температуры точки Ас, образуется трорстит, и/или промежуточная структура, практически не Чодержащая мартенсита (не более 5%) ..Таким образом, в конечной
42
4 структуре чередуются высокопрочные превращенные зоны и зоны пластичного частично рекристаллизованного феррита.
При закалке холоднодеформированной стали нагрев сердцевины производят до темпе ратуры несколько ниже Acl, так что после охлаждения ее структура. представляет. час-: тично рекристаллизованный феррит. Поверхностный слой, претерпевающий превращение, состоит из троостита, промежуточных структур и феррита (частично рекристаллизован.ного). Соотношение температур поверхности и сердцевины к моменту начала охлаждения определяется конкретными требованиями к свойствам стали.
Описываемый способ проверяется при закалке хоподнодеформированного со степенью
36% прутка диаметром 6 мм из стали, содержащей 0,19% углерода, 0,16% кремния, . 0,61% марганца. Нагрев производится на частоте 485 кГц при времени пребывания материала прутка в индукторе 1 с охлаж дение начинается через 2 с после момента начала нагрева при равенстве температуры поверхности и сердцевины и производится водой в течение 0,5 с (по варианту I npu давлении 4 атм и расходе 8 л на 1 кг стали, а по варианту g7 при 8 атм и 26 л на 1 кг стали). В результате получают следующие значения механических свойств (см. табл.) ..
Благодаря повышению точности и пластичности применение предлагаемого способа позволяет повысить надежность сооружений из предварительно напряженного железо-. бетона.
586842
Составитель l. Бунин
Редактор 3. Ходакова Техред(:). Луговая корректор И
Заказ 4654/717 Тираж 693 Подписное
11ЕИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., п. 4/5
Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4
Формула изобретения
1. Способ закалки прутковой арматурной стали, содержащей не более 0,26% углерода и 1,8% марганца, включающий непрерывно-последовательный индукционный нагрев и охлаждение, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения прочности и пластичности, нагрев сердцевины прутка производят со скоростью 100 С/с- щ
900 С/с, а охлажрение - со скоростью о
800 С/c — 1700 C/c.
2,Способпоп. 1, отличающийс я тем, что нагрев производят до достижения сердцевиной температуры вь ше температуры точки Ас, но ниже 900 С, и по верхностью — температуры выше температуры точки Ас, а охлаждение начинают до выравнивания содержания углерода путем диффузии и производят со скоростью, обес- щ печиваюшей получение структуры, не содержащей мартенсит, Э. Способ по и. 2, о т л и ч а ю ш и й- . с я тем, что охлаждение производят не позже, чем через 1,5 с после достижения 25 сердцевиной температуры точки Ас .
4. Способ по и, 1, о т л и ч а ю ш и йс я тем, что при обработке стали после холодной деформации со степенью 10-70% охлаждение производят до начала аустенитного превращения в сердцевине при темпе-. ратуре сердцевины и поверхности прутка более 600, но менее 750 С.
5.Способ попп.1 и4, отличаlo U1 и и с я тем, что охлаждение производят при равенстве температур сердцевины и поверхности прутка.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:
1. GtoP. Urtd Ei Seer, 1949, с 186-194.
2. Патент Австрии ¹ 28 1 089, кл, 18 С 1/06, 1971.
3. Евангулова Г. П. и Головин Г. Ф.
Поверхностная закалка арматурной стали. ««
Труды ВНИИТВЧ", вып. 6, М.-Л., Машиностроение, 1965, с. 92-10.
Приоритет по пунктам:
Э0.04.70 по пп. 1,4,5, 13.03.71 по и. 2
13 05.71 по и. Э