Сталь

Изобретение относится к металлургии черных металлов и совершенствует состав стали, предназначенной для производства проката, преимущественно ускоренно охлаждаемой арматуры, используемой при изготовлении ответственных железобетонных конструкций. Известна сталь для производства арматуры железобетонных конструкций следующего химического состава, в % по массе: При использовании данной стали повышается расход ферросплавов, а сопротивляемость металла сварных швов образованию горячих трещин для этой стали недостаточна. Кроме этого, в зоне термического влияния (ЗТВ) сварных соединений заметна деградация свойств проката из этой стали. Наиболее близким аналогом предлагаемому техническому решению по составу входящи х ингредиентов является сталь следующего химического состава, в % по массе: У этой стали в ЗТВ сварных соединений также происходит деградация свойств, а сопротивляемость металла сварных швов образованию горячих трещин тоже низкая. Это объясняется тем, что при сварке на режимах, принятых в процессе изготовления каркасов железобетонных конструкций из стали с повышенным содержанием хрома (0,40 - 3,0%) в результате образования малопластичных закалочных стр уктур в застывающей сварочной ванне возрастает количество горячих трещин в сварных швах. Кроме этого, а ЗТВ сварных соединений из стали с высоким содержанием кремния возрастает химическая неоднородность металла, снижается порог хладостойкости. Задачей настоящего изобретения является разработка состава стали для производства арматуры, используемой при изготовлении ответственных железобетонных конструкций с повышенной сопротивляемостыо металла сварных швов образованию горячих трещин при снижении деградации свойств проката в зоне термического влияния сварных соединений. Поставленная задача решается тем, что сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, медь, мышьяк, азот, никель, титан, алюминий и железо, в результате изменения концентрации отдельных компонентов, особенно кремния и хрома, согласно изобретению имеет следующий химический состав, в % по массе: Такой состав стали обеспечивает снижение химической неоднородности и повышение хладостойкости металла зоны термического влияния за счет снижения в стали содержания кремния, а также уменьшения количества горячих трещин в сварных швах в результате предотвращения образования малопластичных закалочных структур в застывающей сварочной ванне за счет снижения концентрации хрома в основном свариваемом металле, что является задачей изобретения. Производство стали содержанием в стали кремния ниже 0,01% экономически нецелесообразно из-за необходимости использования дефицитных и дорогостоящих низкокремнистых (рафинированных) ферросплавов. Повышение содержания кремния в стали и выше 0,10% нецелесообразно из-за резкого повышения химической неоднородности металла ЗТВ сваркой соединения, приводящего к деградации свойств проката. Экспериментально установлено, что при содержании в стали хрома более 0,35% резко повышается чувстви тельность сварных швов к горячим трещинам. Производство стали с содержанием хрома менее 0,01% технологически затруднено из-за необходимости использования специальных чистых по хрому шихтовы х материалов. Выплавка предложенного состава стали осуществляется без изменений существующи х технологий. В промышленных условиях произведены опытные плавки стали предложенного и известного составов с содержанием компонентов по их среднему значению. Оценку хладостойкости ЗТВ (зоны термического влияния) сварных соединений производили на натурных ударных образцах с острым вдавленным надрезом, изготовленных из стыковых соединений, выполненных из арматуры периодического профиля диаметром 25мм. Для сравнения изготавливали арматуры аналогичные образцы сварных соединений из стали-прототипа. Критерием хладостойкости металла являлось изменение критической температуры хр упкости металла, определяющейся по количеству вязкой составляющей в изломе образцов не менее 50%, в результате термического цикла сварки. Чувствительность металла сварных швов к образованию горячих трещин определяли на сварных соединениях, выполненных из арматуры периодического профиля диаметром 22мм по схеме "внахлест". Критерием чувствительности металла к трещинообразованию принято количество горячих трещин, обнаруженных в изломах швов на 100мм их длины.