Арматурна сталь
Номер патенту: 8334
Опубліковано: 29.03.1996
Автори: Шалімов Володимир Дмитрович, Савранський Леонід Валентинович, Крітов Віталій Олексійович, Нечепоренко Володимир Андрійович, Боровиков Геннадій Федорович, Худик Юрій Тарасович, Макаров Григорій Арестович, Тільга Степан Сергійович, Кекух Анатолій Володимирович, Любимов Іван Михайлович, Кузьмичов Михайло Васильович, Вихлевщук Валерій Антонович, Поляков Валерій Олександрович, Кондрашкін Віталій Андрійович, Омесь Микола Михайлович, Крускаль Леонід Маркусович, Шеремет Володимир Олександрович
Формула / Реферат
1. Арматурная сталь, содержащая железо, углерод, марганец, кремний, хром, никель, медь, мышьяк, азот и бор, отличающаяся тем, что в ее состав введен алюминий при следующем соотношении ингредиентов, в мас.%:
углерод 0,14-0,40
марганец 0,40-1,60
кремний 0,01-0,10
хром 0,01-1,00
никель 0,01-0,40
медь 0,01-0,40
мышьяк 0,001-0,15
азот 0,003-0,009
бор 0,0005-0,005
алюминий 0,0005-0,05
железо остальное.
2. Арматурная сталь, содержащая железо, углерод, марганец, кремний, хром, никель, медь, мышьяк, азот, бор и титан, отличающаяся тем, что в ее состав введен алюминий, при следующем соотношении ингредиентов, в % по массе:
углерод 0,14-0,40
марганец 0,40-1,60
кремний 0,01-0,10
хром 0,01-1,00
никель 0,01-0,40
медь 0,01-0,40
мышьяк 0,001-0,15
азот 0,003-0,009
титан 0,0003-0,022
бор 0,0003-0,004
алюминий 0,0003-0,05
железо остальное.
Текст
Изобретение относится к металлургии черных металлов и совершенствует составы сталей для изготовления арматуры, используемой в строительстве железобетонных сооружений, используемых в условиях повышенной влажности и низких температур. Известна арматурная сталь, содержащая следующие компоненты, в % по массе: (А.с. СССР №899703) В состав этой стали входят остродефицитный ванадий и повышенное содержание азота; поэтому она не получила распространения как арматурная сталь. Кроме этого, стержни из данной стали, термически обработанные путем ускоренного охлаждения, обладают недостаточной стойкостью против атмосферной коррозии и чувствительны к острым повреждениям при низких температурах. Наиболее близким аналогом к предлагаемому техническому решению как по составу, так и по достигаемому результату является арматурная сталь, содержащая, в % по массе: (Патент Украины №6797, технологическая инструкция комбината "Криворожсталь" СТИ 228 60 - 94 "Сквозная технологическая инструкция по производству микролегированной малокремнистой арматурной стали класса А-Ш марок 35ГС и 25Г2С"). Эта сталь, используемая в настоящее время для изготовления арматурных стержней, способствует благодаря присутствию бора повышению хладостойкости, сопротивляемости механическому старению, что повышает живучесть конструкций. Но в то же время стержни из этой стали, подверженные термическому упрочнению по используемой сейчас прогрессивной технологии ускоренного охлаждения с прокатного нагрева в потоке стана, тоже имеют недостаточную стойкость против атмосферной коррозии и остаются чувствительными к острым повреждениям в условиях низких температур, что может заметно снизить надежность арматуры при использовании в железобетонных сооружениях. Это объясняется тем, что поверхностный термоупрочненный слой арматуры из такой стали не обладает в достаточной мере защитными свойствами против газовой коррозии. В рассматриваемой стали азот не полностью связан в прочные нитриды. Это говорит о том, что за счет полного связывания азота нитриды имеют возможность дальнейшего повышения хладостойкости матрицы, измельчения зерна металла, уменьшение размера оксидных и оксисульфидных включений ускоренно охлажденной малокремнистой стали, что в итоге должно привести к уменьшению чувствительности стали к острым повреждениям при низких температурах. Таким образом задачей настоящих изобретений является разработка составов арматурной стали, изготовленные из которой и термически упрочненные методом ускоренного охлаждения арматурные стержни обладали бы повышенной стойкостью против атмосферной коррозии и низкой чувствительностью к острым повреждениям в условиях отрицательных температур. Поставленная задача решается тем, что в арматурную сталь, содержащую углерод, марганец, кремний, хром, никель, медь, мышьяк, азот, бор и железо, согласно изобретению, дополнительно введен алюминий при следующем соотношении ингредиентов, в % по массе: Во втором варианте поставленная задача решается тем, что в арматурную сталь, содержащую углерод, марганец, кремний, хром, никель, медь, мышьяк, азот, бор, титан и железо, согласно изобретению дополнительно введен алюминий при следующем соотношении ингредиентов, в % по массе: В поверхностных слоях арматурных стержней, изготовленных из стали по обоим вариантам и термически упрочненных путем ускоренного охлаждения в потоке стана, образуются смешанные оксиды алюминия, железа и других компонентов стали, обладающие защитными свойствами против газовой коррозии. Этому способствует также повышение плотности (снижение газопроницаемости) поверхности прокатного термоупрочненного изделия из такой стали, благодаря повышению степени раскисленности металла при его выплавке. Дополнительный ввод алюминия в сталь, содержащую бор, а также бор и титан, положительно сказывается на уменьшении ее чувствительности к острым повреждениям при низких температурах. Сущность этого решения заключается в дополнительном измельчении действительного зерна металла в сталях по первому и второму вариантам составов на 1 - 2 балла по ГОСТ 5639, увеличении количества связанного в прочные нитриды азота с 20 - 40% до 50 - 100%, уменьшении размера оксидных и оксисульфидных включений с 25 - 40мкм до 5 15мкм в ускоренно охлажденной малокремнистой матрице при вводе алюминия в металл. Нижний предел содержания алюминия в сталях ограничен величиной 0,0005% в I варианте состава и 0,0003% во II варианте, исходя из того, что при дальнейшем снижении содержанияэтого элемента, как показали эксперименты, его присутствие в металлопродукции неэффективно для повышения коррозионной стойкости и снижения чувстви тельности изделий к острым повреждениям в условиях отрицательных температур. Верхний предел содержания алюминия, равный 0,05% является граничным из-за резкого увеличения склонности металла к вторичному окислению при разливке, приводящего к технологическим затруднениям и повышенной загрязненности стали по оксидам. Выплавка арматурных сталей по обоим вариантам не отличается от общеизвестных технологических процессов. В промышленных условиях Криворожского металлургического комбината были произведены промышленные плавки стали по прототипу и опытные плавки обоих вариантов предлагаемой стали. Слитки прокатали на арматурные стержни диаметром 14мм и термически обработали их с прокатного нагрева в потоке стана путем ускоренного охлаждения. Стойкость сварных изделий к атмосферной коррозии определяли на изготовленных контактным способом натурных стыковых образцах длиной 100мм, выдержанных в загрязненной городской атмосфере в течение 31 суток при температуре +10° - +25°C и влажности 70 - 100%. Критерием испытаний була скорость коррозии, определяемая по формуле где - привес массы образца, в результате поступления кислорода в его поверхностную зону, - площадь образца, м; продолжительность испытаний в часах; - скорость коррозии, г/м 2 × ч. Результаты испытаний приведены в табл.1. Оценку чувствительности арматурных стержней к острым повреждениям (концентратору напряжений) проводили по критерию где - номинальное разрушающее напряжение натурных образцов периодического профиля с кольцевой выточкой (угол раскрытия 45°, острота надреза 15мм); диаметром по дну выточки - временное сопротивление обточенных образцов диаметром 15мм. Результаты испытаний приведены в табл.2.
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюReinforced steel
Автори англійськоюVikhlevschuk Valerii Antonovych, Tilha Stepan Serhiiovych, Makarov Hryhorii Arestovych, Necheporenko Volodymyr Andriiovych, Omes' Mykola Mykhailovych, Poliakov Valerii Oleksandrovych, Kondrashkin Vitalii Andriiovych, Liubymov Ivan Mykhailovych, Kekukh Anatolii Volodymyrovych, Borovykov Hennadii Fedorovych, Kuzmychov Mykhailo Vasyliovych, Khudik Yurii Tarasovych, Krytov Vitalii Oleksiiovych, Shalimov Volodimir Dmytrovych, Kruskal Leonid Markusovych, Sheremet Volodymyr Oleksandrovych, Savranskyi Leonid Valentynovych
Назва патенту російськоюАрматурная сталь
Автори російськоюВихлевщук Валерий Антонович, Тильга Степан Сергеевич, Макаров Григорий Арестович, Нечепоренко Владимир Андреевич, Омесь Никорлай Михайлович, Поляков Валерий Александрович, Кондрашкин Виталий Андреевич, Любимов Иван Михайлович, Кэкух Анатолий Владимирович, Боровиков Геннадий Федорович, Кузьмичов Михаил Васильевич, Худик Юрий Тарасович, Крытов Виталий Алексеевич, Шалимов Владимир Дмитриевич, Крускаль Леонид Маркусович, Шеремет Владимир Александрович, Савранский Леонид Валентинович
МПК / Мітки
МПК: C22C 38/50, C22C 38/42, C22C 38/58, C22C 38/06, C22C 38/54
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/2-8334-armaturna-stal.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Арматурна сталь</a>
Попередній патент: Шестеренна гідромашина
Наступний патент: Композиційний матеріал та спосіб його одержання
Випадковий патент: Пристрій для передпосівного обробітку грунту та посіву