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