close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент РФ 2336312

код для вставки
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
(19)
RU
(11)
2 336 312
(13)
C1
(51) МПК
C21C 7/00
C21D 8/08
(2006.01)
(2006.01)
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(12)
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ
(21), (22) За вка: 2007137110/02, 09.10.2007
(24) Дата начала отсчета срока действи патента:
09.10.2007
(45) Опубликовано: 20.10.2008 Бюл. № 29
Адрес дл переписки:
455044, Чел бинска обл., г. Магнитогорск,
ул. Гр зного, 37-2, ЗАО "Патентные услуги",
пат.пов. В.А. Костенко,рег.№ 587
(54) СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА АРМАТУРНОГО ПЕРИОДИЧЕСКОГО ПРОФИЛЯ С
2 3 3 6 3 1 2
углерода, марганца и предела прочности: ?в=(147,6ЧMn)+(1563,2ЧC)+(5,14Чd)-(0,14ЧТсам.)+
516,9, где ?в - предел прочности, Н/мм 2; С, Mn содержание углерода, марганца в заготовке, мас.%;
d - диаметр арматуры, равный 8-12 мм; Тсам. температура самоотпуска, °С; 147,6; 1563,2; 5,14;
0,14; 516,9 - коэффициенты, полученные опытным
путем,
рассчитаны
после
обработки
экспериментальных данных по определению
вли ни каждого параметра на прочностные
свойства арматурного периодического профил .
R U
(57) Реферат:
Изобретение относитс к области черной
металлургии, а именно к способам производства
арматурного периодического профил . Дл получени заданного предела прочности на
начальном этапе провод т внепечную обработку
стали, после которой определ ют содержание
углерода, марганца в стали и после получени требуемого
химического
состава
заготовку
прокатывают до требуемых размеров, при этом
задают режимы прокатки исход из содержани Страница: 1
RU
C 1
C 1
НОРМИРОВАННЫМ ПРЕДЕЛОМ ПРОЧНОСТИ
2 3 3 6 3 1 2
(73) Патентообладатель(и):
Закрытое акционерное общество "Патентные
услуги" (RU)
R U
(56) Список документов, цитированных в отчете о
поиске: SU 1353821 A1, 23.11.1987. RU 2280083
C1, 20.07.2006. RU 2222611 C1, 27.01.2004. RU
2203964 C1, 10.05.2003. SU 1046301 A1,
07.10.1983. SU 1574653 A1, 30.06.1990. SU
1766979 A1, 23.12.1986.
(72) Автор(ы):
Сеничев Геннадий Сергеевич (RU),
Шмаков Владимир Иванович (RU),
Дь ченко Виктор Федорович (RU),
Бод ев Юрий Алексеевич (RU),
Карпов Евгений Вениаминович (RU),
Павлов Владимир Викторович (RU)
RUSSIAN FEDERATION
(19)
RU
(11)
2 336 312
(13)
C1
(51) Int. Cl.
C21C 7/00
C21D 8/08
(2006.01)
(2006.01)
FEDERAL SERVICE
FOR INTELLECTUAL PROPERTY,
PATENTS AND TRADEMARKS
(12)
ABSTRACT OF INVENTION
(21), (22) Application: 2007137110/02, 09.10.2007
(24) Effective date for property rights: 09.10.2007
(45) Date of publication: 20.10.2008 Bull. 29
Mail address:
455044, Cheljabinskaja obl., g. Magnitogorsk,
ul. Grjaznogo, 37-2, ZAO "Patentnye uslugi",
pat.pov. V.A. Kostenko,reg.№ 587
(54) METHOD OF PRODUCTION OF REINFORCED DIE-ROLLED SECTION WITH NORMALISED
2 3 3 6 3 1 2
(5.14Чd)+(0.14ЧTs.temp.)+516.9
where
is
?"в"
ultimate strength, N/mm 2, C, Mn are contents of
carbon and manganese in a blank, wt %; d is
diameter of reinforced steel equal to 8-12 mm;
Ts.temp. is a temperature of self-tempering; °C; 147.6;
1563.2; 5.14; 0.14; 516.9 are ratios obtained
experimentally and calculated after processing of
experimental
data
for
estimation
of
each
parameter
for
strength
characteristics
of
reinforced die-rolled section.
EFFECT: development of method of production of
reinforced die-rolled section with normalised profile.
R U
(57) Abstract:
FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: invention refers to iron and steel
metallurgy, particularly to methods of production
of reinforced die-rolled section. To achieve
specified ultimate strength at an initial stage
there
is
performed
out-of
furnace
steel
treatment, after which contents of carbon and
manganese are estimated; when required chemical
composition is obtained a blank is rolled to
required dimensions; at that rolling modes are
set on base of contents of carbon, manganese and
ultimate
strength:
?"в"=(-147.6ЧMn)+(1563.2ЧC)+
Страница: 2
EN
C 1
C 1
ULTIMATE STRENGTH
2 3 3 6 3 1 2
(73) Proprietor(s):
Zakrytoe aktsionernoe obshchestvo "Patentnye
uslugi" (RU)
R U
(72) Inventor(s):
Senichev Gennadij Sergeevich (RU),
Shmakov Vladimir Ivanovich (RU),
D'jachenko Viktor Fedorovich (RU),
Bodjaev Jurij Alekseevich (RU),
Karpov Evgenij Veniaminovich (RU),
Pavlov Vladimir Viktorovich (RU)
RU 2 336 312 C1
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Изобретение относитс к области черной металлургии, а именно к способам
производства арматурного периодического профил с нормированным пределом
прочности, и может быть использовано на металлургических заводах.
Известен способ доводки химического состава стали в ковше, включающий отбор проб
металла из ковша, определение химического состава металла, электронного эквивалента
химического состава стали (Zy), зависимости свойств стали от величины Z y, зависимости
величины Z y от корректирующих добавок, определение массы корректирующих добавок в
зависимости от отклонени текущей величины Z y от заданного значени Zy,
обеспечивающего заданный уровень свойств, присадку этих добавок в ковш и
последующую усреднительную обработку жидкой стали (А.с. № 1342928, С21С 7/04,
опубликовано 07.10.87, бюл. № 37).
Недостатком известного способа вл етс сложность определени электронного
эквивалента химического состава стали в услови х действующего производства, дл проведени расчетов которого необходимо дополнительное врем , а отсутствие данных в
системе расчетов параметров разливки и прокатки металла отрицательно вли ет на
получение проката с нормируемым пределом прочности.
Наиболее близким к за вл емому способу вл етс способ получени стали с
нормированными механическими свойствами, включающий расплавление в
сталеплавильном агрегате металлической шихты, содержащей примеси марганца, хрома,
меди, и определение в расплаве их содержани , введение в расплав марганца в
количестве, рассчитанном по разнице между среднезаданным содержанием его в готовой
стали и фактическим содержанием в расплаве, скорректированной на ожидаемый
коэффициент усвоени с введением его одновременно с кремнием в печь и в ковш,
раскисление в ковше алюминием в количестве 0,55-0,11% с окончанием присадки до
выпуска 50% металла. В ковш при выпуске 10-20% металла ввод т 0,02-0,03% алюмини ,
затем в процессе выпуска 25-40% металла ввод т марганец и кремний в отношении (0,34,4):1, измен его от (3,8-4,4):1 в начале введени до (0,3-0,9):1 в конце введени ,
алюминий в количестве 0,03-0,08% ввод т равномерно в процессе выпуска 30-50%
металла, а количество вводимого в расплав марганца рассчитывают по формуле (А.с. №
1353821, С21С 7/00, опубликовано 23.11.87, бюл. № 43).
Известный способ не обеспечивает получение требуемого технического результата по
следующим причинам.
Введение кремни и марганца в печь приводит к нестабильному их усвоению во врем раскислени металла, которое зависит от многих факторов (содержание углерода в
металле перед раскислением, химический состав шлака, его гомогенность и т.д.), и
невозможности точного прогнозировани содержани кремни и марганца в металле после
предварительного раскислени металла в печи, получени требуемого содержани марганца в готовой стали и соответственно требуемых механических свойств.
Истечение металла из сталевыпускного отверсти зависит от степени износа его,
поэтому сложно организовать выпуск металла из сталеплавильного агрегата с посто нной
скоростью истечени струи металла и соответственно невозможен поэтапный ввод
ферросплавов одинаковый на всех плавках.
В то же врем , сложно определить ожидаемый коэффициент усвоени вводимых
элементов, т.к. он зависит от многих факторов (окисленность металла, масса
выпускаемого металла, наличие печного шлака в стальковше и т.д.). Это не позвол ет
достаточно точно определить количество вводимых в расплав элементов-раскислителей и,
как следствие, процент их ввода, что в свою очередь приведет к невозможности
получени требуемого содержани марганца в готовой стали и соответственно требуемых
ее механических свойств.
Признаки ближайшего аналога, совпадающие с существенными признаками за вл емого
изобретени : расплавление в сталеплавильном агрегате металлической шихты,
определение в расплаве содержани марганца, введение в расплав в ковш одновременно
марганца и кремни .
Страница: 3
DE
RU 2 336 312 C1
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
В основу изобретени поставлена задача усовершенствовани способа производства
арматурного периодического профил с нормированным пределом прочности,
позвол юща освоить производство термоупрочненной арматуры класса А500С из Ст3сп
по ГОСТ 380-94, получить требуемый предел прочности, минимизировать затраты на
производство.
Техническим результатом вл етс получение термоупрочненного арматурного профил с нормированным пределом прочности.
Технический результат достигаетс тем, что способ производства арматурного
периодического профил включает выплавку стали в сталеплавильном агрегате,
определение в стали содержани марганца, внепечную обработку стали при введени в
ковш одновременно марганца и кремни , определение по ковшевой пробе содержани углерода и марганца с получением стали, содержащей, мас.%: углерод 0,14-0,22, кремний
0,15-0,30 и марганец 0,40-0,65, изготовление сортовой заготовки, нагрев и прокатку
заготовки, охлаждение в воде, укладку арматурного профил на роликовый конвейер с
помощью виткообразовател , самоотпуск арматурного профил при 545-555°С и
охлаждение на воздухе с получением предела прочности по следующей зависимости:
?в=-147,6ЧMn+1563,2ЧС+5,14Чd-0,14ЧТсам.+516,9,
где ?в - предел прочности, Н/мм 2;
С, Mn - содержание углерода, марганца в сортовой заготовке, %;
d - диаметр арматуры, равный 8-12 мм;
Тсам. - температура самоотпуска, °С;
147,6, 1563,2, 5,14, 0,14, 516,9 - коэффициенты, полученные опытным путем,
рассчитанные после обработки экспериментальных данных по определению вли ни каждого параметра на прочностные свойства готового периодического профил .
Сущность за вл емого технического решени заключаетс на начальном этапе в
проведении внепечной обработки металла, после которой определ ют содержани углерода, марганца в металле после получени требуемого химического состава, сортовую
заготовку прокатывают до требуемых размеров, а режимы прокатки задают исход из
содержани углерода, марганца и требуемого предела прочности.
Процесс термомеханического упрочнени заключаетс в резком охлаждении
поверхностных слоев проката до температур ниже точки мартенситного превращени . При
этом на поверхности арматуры получаетс структура отпущенного мартенсита, что придает
ей высокие прочностные свойства. Сердцевина проката состоит из феррито-перлитной
структуры, что обеспечивает пластичность металла. В промежуточной области образуетс кольцо переходной структуры - бейнита, который одновременно обладает высокими как
прочностными, так и пластичными свойствами. Такой процесс обеспечиваетс только за
счет высокой скорости охлаждени (V=520-1080°C/с). После процесса охлаждени происходит нагрев поверхностных слоев проката за счет передачи тепла от центральной
части арматуры. При этом происходит процесс отпуска мартенситной и бейнитной
структуры, что позвол ет получить необходимое сочетание прочностных и пластических
свойств готовой арматуры. Существует оптимальное сочетание количества получаемых
типов микроструктуры по сечению проката. Данное соотношение обеспечиваетс путем
получени определенной температуры поверхности проката, которую металл достигает
после протекани процесса выравнивани температур по сечению проката после процесса
термоупрочнени .
Прокатка периодического профил в зависимости от содержани углерода, марганца,
требуемого диаметра арматуры и температуры самоотпуска позвол ет освоить
производство термоупрочненной арматуры класса А500С из стали Ст3сп по ГОСТ 380-94,
получить требуемый предел прочности, минимизировать затраты на производство.
Производство периодического профил предлагаемым способом производили
следующим образом.
После выпуска металла из сталеплавильного агрегата в ковш производ т его внепечную
обработку на агрегате доводки стали (АДС). На АДС производ т усреднение металла по
Страница: 4
RU 2 336 312 C1
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
химическому составу и температуре путем продувки инертным газом, затем довод т
металл по химическому составу присадками кремний- и марганецсодержащих
ферросплавов и температуре металла до заказанной дл разливки на сортовой машине
непрерывного лить заготовок, провед химический нагрев. Затем отбирают пробу металла
и замер ют его температуру. При содержании в металле 0.16% углерода, 0.17% кремни ,
0.56% марганца, 0.029% серы, 0.011% фосфора, 0.05% хрома, 0,09% никел и 0,16% меди температура 1582°С.
После разливки металла на сортовой машине непрерывного лить заготовок и порезки
заготовки на мерные длины заготовку охлаждают на стеллажах и передают в цех отделки
литой заготовки.
После визуального осмотра заготовок и зачистки поверхностных дефектов заготовку
передают на мелкосортно проволочный стан дл прокатки на заданный профилеразмер,
например требуетс периодический профиль диаметром 10 мм.
Требуемый предел прочности должен составл ть не менее 600 Н/мм 2, а температура
самоотпуска - 545-555°С. Режим прокатки выбирают исход из требуемого предела
прочности:
?в=-147,54Ч0,56+1563,2Ч0,16+5,14Ч10-0,14Ч550+516,2=658.
Скорость конца прокатки при этом составила 40 м/с. После прокатки арматуру
интенсивно охлаждают в линии вод ного охлаждени . Врем между окончанием прокатки и
началом охлаждени составл ет 0,05 с. Охлаждение водой производ т в коробах,
оснащенных форсунками. Далее арматуру укладывают виткообразователем на конвейер
воздушного охлаждени . После укладки фиксируют температуру самоотпуска - 553°С,
затем арматуру подвергают воздушному охлаждению с использованием вентил торов.
После конвейера воздушного охлаждени разложенные витки собираютс в бунт, масса
которого составл ет 2000 кг.
Затем отбирают пробу готовой арматуры и провод т испытани , в результате которых
получают предел прочности 649 МПа.
Данный способ позвол ет освоить производство термоупрочненной арматуры класса
А500С из стали Ст3сп по ГОСТ 380-94, получить требуемый предел прочности,
минимизировать затраты на производство. При выплавке стали Ст3сп по ГОСТ 380-94 дл диаметров заготовки 8-10 мм заданный предел текучести составл ет более 600 Н/мм 2,
температуру самоотпуска выбирают в пределах 545-555°С, при содержани х углерода
0,14-0,22% и марганца 0,40-0,65%.
Формула изобретени Способ производства арматурного периодического профил , включающий выплавку
стали в сталеплавильном агрегате, определение в стали содержани марганца, внепечную
обработку стали при введении в ковш одновременно марганца и кремни , определение по
ковшевой пробе содержани углерода и марганца, получение стали с содержанием (мас.%)
углерода 0,14-0,22, кремни 0,15-0,30 и марганца 0,40-0,65, изготовление сортовой
заготовки, нагрев и прокатку заготовки, охлаждение в воде, укладку арматурного
профил на роликовый конвейер с помощью виткообразовател , самоотпуск арматурного
профил при 545-555°С и охлаждение на воздухе с получением предела прочности по
следующей зависимости:
?в=(-147,6ЧMn)+(1563,2ЧC)+(5,14Чd)-(0,14ЧТсам.)+516,9, где
?в - предел прочности, Н/мм 2;
С, Mn - содержание углерода, марганца, мас.%;
d - диаметр арматуры, мм;
Тсам - температура самоотпуска, °С;
147,6; 1563,2; 5,14; 0,14; 516,9 - коэффициенты, полученные опытным путем,
рассчитанные после обработки экспериментальных данных по определению вли ни каждого параметра на прочностные свойства готового периодического профил .
Страница: 5
CL
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
74 Кб
Теги
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа