Соколовский П.И. Арматурные стали

Подождите немного. Документ загружается.

I~.

'-'-

I \

11\

I \ \

1 I

\ ,

JI1'-

/11

/ f \

1"-

r--...

r--.

. ,

! I

1\2

7 I

/ /

11\

If\

I \

...........

)

1--

........

...--

зе

·30

'28

2'1

/1/

0,25

0.28

аза

аз!

аз"

О,3ь

0.38

а4{}

033-

{JIIJ-

а5З-

0.6)-

071-

авз-

09J-

СоuеРЖОНLlе

уzлеро(}о,

%. 037 (l'IJ

0.57

ав:

0.77

0.87 0.97

Сооержанuе

Мllргонtlа.

211

1'1

~ В

II\,.-

1V~

\ I

'--"""

i'\

I/~

r\.

.....

РОо

Il,О8

Il,/О

(1,/2

аРI

а/в

0./8

(1,20

0.22

аг«

а2;

а28

0,10

аЗ2.

аз«

а]

СоtJержонuе

кремния,

Рис.

Изменение

механического

состава

мартеновского

производства:

конвертерного

производства;

ли

Ст.Б

'с

целью

установления

'в

.них

среднего

содерж

ания

уг

лерода.

марганца

:И

кремния,

Из

кривых

изменения

химического

состава

(рис.

а,

б)

следует,

что

среднее

содерж

ание

углерода

.в

стали

МСт.5пс

на

0,0150/0,

стали

КСт.

5пс

на

0,0350/0

соответственно

больше,

чем

сталях

МСТ.5сп

КСт.Бсп:

содержание

марганца-

почти

одинаковое,

ссдерж

ание

кремния

стали

МСт.5П

на

0,14

О/О,

стали

КСт.5пс

на

0,200/0

меньше,

чем

спокойной.

Для

сравнения

механических

свойств

'ПОЛ)"СПОКОЙНОЙ

спо

койной

стали

Ст.Б

были

отобраны

ревультаты

испытаний

сгерж

ней

'с

одинаковым

содержанием

углерода

'марганца

\ПО

со-

БО

эв

/ \

\11

/ \

"'1

\ \

\r--

о-

"""'-

""'--

Х,

1--

'r-.1

I I

\ \

' \

i\\

,~\

~'1

42'1

/l,28

а28

азо

азг

аз« азг

0,38

~I//J

{}/12

al/o

а50

ава

0,7{)

fl,8/J

Сооержонuе

!!ёлероJо,

Соuержонuе

маоеанаа,

11\

I \

y.-/I

~'-

I !

r--~

с:

_'""""'1

--~

---

1'--

.....

---

~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

соаержонuе

ffpeMIiLJIl, %

СПОКОЙНОЙ

ПОЛУСПОКОЙНОЙ

стали

Ст.б:

I -

МСТ.5сп;

2 -

МСТ.5пс;

3 -

КСТ.5сп;

4 -

КСТ.5пс

ответствующим

им

характеристикам

механических

свойств

по

строены

кривые

(рис.

а,

6).

Из

приведенных

данных

следует,

что

сталь

Ст.5сп

как

мар

теновского,

так

конвертерного

производства

имеет

значитель

но

более

высокие

прочностные

характеристики

по

'сравнению

со

сталью

Ст.

5пс.

Средний

предел

прочности

стали

мет.5сп

на

1,47

кг/мм

стали

КСт.

5сп

на

2,27

кг/мм

больше,

чем

сталей

МСт.

5пс

кет.

5пс.

Предел

текучести

соответственно

больше

1,81

2,02

кглмм",

относительное

удлинение

практически

одинаково

(рис.

О,

а,

б).

''---

1/9 51 53 55 57

s.q

вз

/lреtJел

nрочноr.mu

6&,

Но/

,v,ч2

/,,~

10,

r----.......--.....---..---т

-,--....,..--.--,r-...,....,

50 52

5/1

56 58 6'0 6'2

6'1/

Преt:Jел

проuносmu

б/.>,/(z/мм

'-i

о')

1\/1

i---

~V/

l..-=

........

181

I I I

'.1 i I

1),

I I

J4'

18 20 21

211

28 28 10 32 14

гв

{JmносumеЛIJНОР

VV/I(lHeHIJe

~.//I

11/1

1" 1

I 1

I 1 I

10, I

'-1

I 1 I

6'1

'1"

I 1 I

2lJ'1 7f I 1\ + J I I I

.28 .10 32 3Q J6' J8 1/0 1/2 I/q 1/8

nреtJел

meHIj'leCmU

6$,

lfiJ/

мм

Рис.

Изменение

механических

'свойств

спокойной

полуопокойной

стали

Ст.5

при

одинаковом

химическом

составе:

мартеновского

производства;

конвертерного

производства:

1 -

МСт.~п;

~Ст.5пс;

КСт.5сц;

КСт.5пс

/11 /ti /8 20 22 Zq

2В

PIDHOCtlmelllJHOe !/QIlIJHCHIJe

'f I I 1\ I l

21 29 31

зз

J5 37 19

/lреt:Jел

mеН!lчесmu

(Js,

IJ'3/MM.

/8Г-I

I I I I i I

20, I I l' I I I

22,

I I J

/0,

::i-

/4' I I r

:А

i '1' I 1 1 I

• \

...

/0 I I

r I

~,-JI-+4,.1

......

.i,L \ I I '

G1 I , 1

jaJ

I \1 I \ 1 -+--J

~-I

, I

1"-

i .........

/0 ..,.

"1>

---

/'1

~-т---r--т--т--:-r--"'Т--г-::~---:-т-

1---+--+--+---A--='~:+-~---t---+-t---1

51---+---+-~---l'~~~....r----Зlk----+--1'-i

21--~оА--~-+-t--+-_+_~r_f~t__i

1/1/

1/8·48

50 52 54 58 58 b'fl

Ы!

81/ 6'0

ЛреtJел

ЛРО'lноС'mu

6/J,

/(б/

мм2

,-.---

-r-r-г-r--

-,,--

........

-,,1

~VlТ"

...............

1--1\.

111/

IZ' '"

.......

---~

'\..

1/5

1/8

50 52

511

56 58 60 62 fjl/ 80 88 70 72

Лреdел

ПРОЧНОСrЛtl

ь.

Ifё/мм

1О

12 /1/ 18 /8 20 22 24 28 28 30 32 3/1 3,)

Относительное

qолиненuе

tJ,

.л

.г

ty3

q~~

1'/

26' 28 JO

зг

J/I

38 1/0 1/2

1/1/

1/8 1/8 50

nреtlел

mе/(qчесmu

/(ё/М,чZ

~1.

~/B

/'1 /8 18 20 22 24

2б

28 30 12

Относительное

!lолuненuе

О,

12/

,/~

l)-'

I \

\ \

I I r\ \

111

1 !\. \

\.,

'-~

==~

~f-C

~'"-

1 \ /

IVr\

"'WI!

'l.,.

/ \

1"'-\

'Г'

10--"'1\..

...

.......

~"Iq

~/O

211

2ь

28 J/l 32 3/1

зв

ЗВ

I/(J 1/2

ЛреtJел

melfq'lecmtt

6$,

/fZ/MH

/1/

'О

'.)

о'>

Рис.

10.

Изменение

механических

свойств

спокойной

полуопокойной

стали

СТ.5·

мартеновского

производетва;

конвертерного

проиэводства;

1 -

МСт.5сп;

2 -

МСт.Бпс;

3 -

КСт.5сп;

4 - KCT.5rre

......

'(1

I i

I \

1 t

\../

......

)

i7f

,JY

, \

ь,

,,/

L.I

\ J

r---~

'-Г/

111

~"'14

'IJS

lJ(I1 401 IlIJ

fllJ

411 417 411

11,11

413

41J IJ)?

СIlkРЖIZН/,/6

NP'NHUA,

..;.

t 11

fUI

411

411 411 lJI1

t:dpIltJ1H"f/

'2111pfJi1l,

I.~

/J\\ I

\./\

1\.2

.......

/--

1 \

t-1

\ I

\..J

~II

\J/

......

....,

'11'

~-.....j

г-,

'"-'""1

1 \

I \

11"

1'\

~r\

)

.I~

1--

Рис.

11.

Изменение

химического

состава

опокой

ной

.и

тюлуспокойной

стали

Сг.

при

одинаковом

пределе

прочности:

ртеновского

прои

зводства:

6 -

конаертерного

производства;

1 -

МСт.5еп;

2 -

МСт.5пс;

3 -

КСт.5сп;

4 -

КСт.5пе

/11

*,2f1

~./8

~~~

~/2

~/O

~~~~~~@~mw~ш~~mw~

codepJl(01ue

I1'ремниlI.

h 1,'"

1\\1/1\

J-I\

\Н/

/\:/\

\1,

I\)~

..J

901

/"-,}

/ \

\I..-~

О18

0.10

азг

IlJQ

азв

Ш8

{J.Q/J

Сudержон"е

vглерuОо.

~б

\3 J

0.50

0.54

0.58 0.52

1l66'

0.70

1)7/1

0.78

~оdержонuе

.чаР30НIIО.

о/..

111

~IO

целью

определения

'влияния

'отдельных

элементов

на

пре

дел

прочности

спокойной ш

полуопокойной

стали

Ст.5

были

отобраны

результаты

'сдаточных

'испытаний

арматурных

стерж

ней,

одинаковые

по

этой

характеристике,

построены

кривые

распределения

по

углероду,

марганцу

кремнию

(рис.

11,

а,

б).

Из

.приведенных

данных

следует,

что

для получения

одина

кового

предела

прочноста

мартеновской

:С'ПОКОЙН'ой

Iи

полуспо

койной

стали

Ст.5

среднее

содерж

ание

углеродав

.последней

должно

быть

на

0,034

О/О,

а:в

конвертерной

тюлуопокойной

на

0,045

о/о

среднем

больше

при

установленных

средних

содерж

а

ниях

кремния

Iи

одинаковом

содерж

ании

марганца

Существует

мнение,

ЧТО

разница

механических

свойствах

спокойной

тюлуспокойной

стали

обусловливается

раЗЛ1ИЧ'НЫМ

солерж

анием

кремния.

Хорошо

.растесряясь

ф-еррите,

кремний

повышает

проч

ность

!и

тверлость

стали

при

определенном

содержании

умень

шает

ее

пластичность

[28].

Повышеине

содерж

ания

кремния

на

0,4

О/О

:в

углеродистой

стали

0,30/0

увеличивает

предел

ПР·ОЧ'Н'ОС''ГИ

всего

на

кг/

J1'си

[29].

Следовательно,

наблюдаемое

повышени-е

предела

прочности

спокойной

стали

при

неболыцом

увеличении

содержания

кремния

'нельзя

объяснить

только

упрочнением

феррита

при

растворении

!в

нем

кремния,

целью

установления

влияния

кремния

н-а

механические

свойства

стали

маргенсвская

Iи

конвертерная,

спокойная

по

луопокойная

сталь

'была

разделена

на

группы

интервалом

'00-

держания

кремния

'в

0,05-0,06

О/О, 'Н'О

при

одинаковомсодержа

нии

углер-ода

'и

.марганцагПо

отобранным

таюим

образом

дан

ным

были

построены

криеые

изменения

механических

свойств

(рис.

12,

а,

6).

Из

тюлученных

.ланных

следует,

что

одинак-овое

повышение

кремния

(на

0,05-0,060/0)

вызываег

.различное

увеличение

прочности

спокойной

.полуспокойной

стали,

Максимальное

псвышение

лтредела

прочноспи

наблюдается

прн

переходе

от

полуспокойной

.к

опокойной

стали,

Отсюда

можно

сделать

пред

положение,

что

различие

механических

свойствах

,СПОКОЙ'Н1ОЙ

ПОЛУОПОК10ЙНОЙ

стали

Ст.5

при

'од'ина1К1ОВОМ

химическом

сосга

ве

(.за

исключением

кремния)

аавнсит

главным

образом

от

особенностей

строенияслитка

этих

сталей.

ВЛИЯНИЕ

твхнопогин

ПРОКАТКИ

НА

МЕХАНИЧЕСКИЕ

СВОАСТВА

Основными

фактор

ами,

влияюшими

'на

механические

оной

ства

готовых

стержней,

являются

степень

обжатия

заготовки.

температура

конца

прокатки

Iи

'СК'ОР'ОСТЬ

охлаждения

стержней

после

прокатки.

Суммарное

влияние

ЭТИХ

факторов

на

меха-

нические

свойства

оценивается

по

изменению

механических

ха

рактеристик

зависимости

от

диаметра

арматурных

стержней.

уменьшением

лгиаметра

прокатываемых

стержней

увели

чивается

степень

обж

атия,

уееличие

ается

.эвисло

проходов.

поэтому

по

выходе

ие

ЧИС'ГО8'ОЙ

клети

стана

.повнж.ается

тем-

Соколовский

п,

'.~'

',~

.....

""'-

j~J

1',

г-

V I

ь-

~~\

r\.J

г'

\ \

. \

ь,

......

.......

,-,,"

......

~--

n n

9 "

ппп

nреtJел

nPOI/HOCmU

б",

кz/и,чl

-,Э

~V:

I \)k'

11\

I ,

I I

'-.

...,...

~.~

...

"""""',

f//

""",-

"1/

'?;:

2G 28 10 11 .1q

ЗG

110

I1petJe,A

meK(/l./eCmU

6$,

ке/ии

11\

\ I t"

1 "

I :,

I ,

1,'

I I

J j

~""'-

с-

r---.

г"

liIII...

'1("'....

20 12

ОmносumеЛ6ное

!ltJл"н~нuе

1,%

Рис.

12.

Изменение

механических

ОВОЙСТ.В

спокойной

мартеновская

сталь;

конвертерная

сталь;

1 -

МСт.5сп

(Si

0,1 - 0,15); 4 -

МСт.5пс

(Si = 0,05 - 0,1); 5 -

КСТ.5сп

(Si

=:1

0,3 -

O,39)~

8 -

КСт.бпс

(51:=а

0.05-

пература

конца

прокатки

'и

увеличивается

интенсивность

охлаж

дения

при

остывании

стержней

после

прокатки.

стержней

меньшего

диаметра

наблюдается

уменьшение

величины

дейст

вительного

зерна.

ь;

I I

'~~

............

. 7

I J

r--\

!\\

~,.....,~

"1~~

\ 1\\

\:~

1·

...

'1-

ь-

~,-'

,;J~

~F:-.:~

...

ь-

r"-

....

ь>

~ ~ м

" n

ПреtJел

nPQIfHOCmU

(9&,

/(Z/NИ

11\--5

I \

I 't

...

IJ'

~{\

.-'

~!l

ь:

I I

'/,r'\.

r\.

\ I

J \

'~-~

~va\

Г'\

/г-

r--

....

-'"

.........

'.,,-

...

за

зq

зв

18 4tJ

1/2

·4"

ПреtJе.л,

mеКf/чесmu

S 1

IfZ/,чмZ

'1\.

....

I J

//\

г-,

III~

г-.

8r\

l'.~

\ 'Vrt\

vrJ

\V,

,~~

6r,~l

1//

,~~

ь;

....

'/.

г-,

'-'

-...

....

111

1$ 10

22 2q 26 28 .10 12 .14

(l,71Il:JсumеЛJное

vолuненuс

"s, %

...

''1

,О

:з

(.j q

полуспокойной

стали

Ст.5

зависимости

от

содержания

кремния:

(Si

0,17-0,22);

2 -

МСТ.5еп

(Si = 0,23 - 0,29); 3 -

МСТ.5пе

(51 - 0,17 - 0,22);

КСТ.5сп

(SI

= 0.23 - 0,29); 7 -

КСТ.5сп

0,09); 9 -

КСТ.5пс

(51 - 0,1 - 0,15)

Зависимость

механических

свойств

арматурных

'стержне"

из

стали

35ГС

ОТ

их

'диаметра

установлена

стагисгическим

ме

тодом.

Среднее

значение

предела

прочности

стержней

малых

диаметров

из

стали

35ГС

.плзвокМакеевского

завода'

(за

иск-

5* 67

лючением

стержней

шиамегром

116

rи

ММ)

практически

осгает

ся

постоянным,

ооставляя

'В

среднем

68,0-68,5

к'г/мм

;

предел

прочности

для

профиля

диаметром

16.мм

понижается

до

кг/мм

для

профиля

1:~

м,м

повышается

до

кг/М:,М2,

что

объясняется

специфическими

условиями

прокатки

панных

про

филей.

Предел

прочности

стержней

диаметром

10T 25

Д'О

ии

повышен

:И

составляет

около

кг'мм»,

По-видимому,

это

объ

ясняется

подбором

плавок

по

химическому

составу

не

\дает

В'О3М

ТИ

точно

проследить

аа

изменением

предела

прочно

сти

увеличением

диаметра

отержней.

Эта

же

характеристика

/для

стержней

'ИЗ

стали

плавок

Маг

витогорского

комбината

изменяется

увеличением

диаметр

профиля

несколько

иначе.

Наименьшее

значение

предела

проч

ности,

равное

кг!,М,М2,

приходится

на

стержни

среднего

диамет

ра

20-32

м,м;

для

стержней

малого

диаметра

(10-12

ММ)

наблюдается

екото

рое

.повышение

предела

прочности,

равное

около

кг/мм

'так

же

как

/Для

стержней

большого

шиаметра

(36-40

ММ),

где

предел

прочности

щоходит

до

максимальной

величины

72,5

ке'мм»,

Предел

текучести

стержней

из

стали

плавок

Макеевского

завода

локаэывает

некоторое

естественное

снижение,

начиная

от

малых

диаметров

до

лиаметр

ММ;

предел

текуче

сти

ловышается,

что.лю-видимому,

овязэно

,С

подбором

плавок

по

химическому

составу.

Предел

текучести

.стержней

:ИЗ

стали

35ГС

иэготовления.

Магнитогороюзго

лсомбината

.монотонно

понижвется

ют

стерж

ней

малым

диаметром

.к

'стержням

большого

диаметра.

Ве

личина

снижения

предела

текучести

для

диаметрое стержней

ОТ

до

.мМ

'в

этом

случае

составляет

кг!мм

•

Эпи

ланные

овнщегедьстеуют

том,

что

комбинат

не.

про

иэводит

подбора

плавок

[1'0

хвмическому

.составу

ДiJIЯ

стержней

большого

Дlиаlм·еТ,ра.

Усгановлены

следующие

поправюи

величинам

химическо

го

эквивалента

1[16],

учитывающие

азвисимостъ

предела

текуче

спи

арматурныхстержней

стали

35ГС

от

их

диаметров

(табл.

14).

Таблица

Зависимость

предела

текучести

арматурных

стержней

от

их

диаметра

(161

Диаметр

стержня

Поправка

на

величи-//

Диаметр

стержня

!поправка

на

величину

мм

ну

предела

текучести

м,м

предела

текучести

кг/Мо,М'

кг/мм-

.22

+1,0

-0,5

-1,0

-1,2

-1,8

-2,2

~2,8

Значения

отнооительного

удлинения

стержней

из

стали

ЗSГС

уаеличением

диаметра

стержней

'от

до

м.м

пони-

аются

'на

2-4

о/о,

причем

гбольшее

снижение

относительного

удлинения

относится

1к

стержням

Макеевокого

завода.

Для

арматуры

!И1З

стали

Ст.5

диаметром

от

.14

що

мм

средние

эначения

предел

прочности

Iи

предела

текучести

прак

гически

'не

вавнсят

ют

размера

профилей

[30],

хотя

периодиче

ские

отклонения

этих хар

антериогик-от

средних

.еначеннй

на

блюлаются

,в

определенных

ннтервалахшиаметров

Почти

эошинаковый

уровень

прочностных

хар

актеристик

стержней

из

стали

Ст.5

диаметром

от

д'О

м,м

объясняет

ся,

вероятно,

под,60РЮМ

аавощсюих

плавок

стали

определенным

содерж

анием

углерода

Iи

IмартаlНiца.

Кроме

'I'OrO,

как

правило,

образцы

'на

растяжение

выгачивают

иэ

стержней

диаметром

больше

мм.

Эти

обсгоятельстеа

НВОД:Я'Т

аблужление

при

оценке

изменения

механических

'свойств

'с

увеличением

диа

метра

стержней,

По

данным

сгатиотичеокой

обработки

[31],

изменение

меха

ничесюих

свойств

стержней

:В

вааисимосги

от

величины

диамет

ра

установлено

для

цвух

групп

стали:

'с

пределом

текучести

менее

кг/,Мм,2

Iи

более

кг'мм».

УСТ1еРЖ'ней

диаметром

,ОТ

-10

,ДО

,м,м

из

стали

меньшим

пределом

'Текучести

предел

прочности

почти

не

изменяется

увеличением

лиамегр

а,

предел

текучести

постепенно

сни

жается

среднем

.на

кг/М,М2,

относительное

удлинение

почти

не

изменяется.

стержней

из

более

арочной

стали

наблюдается

несколько

иная

аавиоимость

механических

свойств

'от

величины

диаметра,

При

увеличении

диаметра

стержня

'от

до

м,м

уменьшение

предела

прочноспи

,сред:нем

'соствеляет

кг/м,,М2,

предел

текучест.и

соответственно

кг/

'мм

относительное

удлинение

при

этом

почти

не

изменяется.

приведеиных

дан

ных

отсутствует

химический

состав

стали:

по-видимому,

стати

стичеокая

обработка

производилась

'без

учета

химического

со

става.

Э~О

обстоятельство

могло

отр

аэиться

'на

абсолютных

эначениях

механичесюих

хар

актеристик,

(НО

характер

зависимо

сти

механических

свойств

от

величины

шиаметр

'все

же

под

гаерпился

этими

данными.

ВЛИЯНИЕ

ХИМИЧЕСКОЙ

НЕОДНОРОДНОСТИ

НА

МЕХАНИЧЕСКИЕ

СВОЙСТВА

Химический

,С{)СТЗ:В

готового

проката

несколько

отличается

от

плввочного

анализа

вследствие

химической

неоднородности,

.вызываемой

развитием

ликвации

при

юристаллиэвции

СЛИ'ТКОВ

изложницах, и

иэменения

химического

состава

стали

про

цессе

разливки.

Последние

данные.

статистической,

обработкн

ттали

СТ.5

показали.

что

увеличен-ием

диаметрастержней

предел

текучести

понижается.

Снижение

предела

текучести

составляет

примерно

кг/мм2

на

каждый

послелуюшнй

номер

профиля.

·69