NO132964B - - Google Patents
Download PDFInfo
- Publication number
- NO132964B NO132964B NO1591/71A NO159171A NO132964B NO 132964 B NO132964 B NO 132964B NO 1591/71 A NO1591/71 A NO 1591/71A NO 159171 A NO159171 A NO 159171A NO 132964 B NO132964 B NO 132964B
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- temperature
- core
- steel
- shell
- heated
- Prior art date
Links
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 38
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 38
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 26
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 22
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 claims abstract description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 32
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 17
- 238000010791 quenching Methods 0.000 claims description 16
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 claims description 15
- 229910000746 Structural steel Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000004567 concrete Substances 0.000 claims description 7
- 239000011572 manganese Substances 0.000 claims description 5
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 claims description 4
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 claims description 4
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 claims description 4
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000005219 brazing Methods 0.000 claims 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims 1
- 229910001562 pearlite Inorganic materials 0.000 claims 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 11
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 3
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 2
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 2
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 229910001294 Reinforcing steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 230000008094 contradictory effect Effects 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005485 electric heating Methods 0.000 description 1
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000005242 forging Methods 0.000 description 1
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 1
- 238000005098 hot rolling Methods 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009533 lab test Methods 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 239000011513 prestressed concrete Substances 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 238000005482 strain hardening Methods 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
- C21D1/18—Hardening; Quenching with or without subsequent tempering
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
- Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
- Heat Treatments In General, Especially Conveying And Cooling (AREA)
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Abstract
Kontinuerlig fremgangsmåte ved varmebehandling av stangformige bygningsstål med lavt carboninnhold.
Description
Oppfinnelsen angår en kontinuerlig fremgangsmåte ved varmebehandling av stangformige bygningsstål med et lavt carboninnhold av hoyst 0,26$ for å forbedre de mekaniske materialegenskaper, hvor det anvendes en hurtigoppvarming med en påfolgende bråkjoling.
Som varmekilde for hurtigoppvarmingen er elektronstråler egnede, men spesielt induksjonsprosessen. De grunnleggende trekk ved induksjonsprosessen tilhorer teknikkens stand og er sammen med anvendelses-eksempler beskrevet i "Grundlagen der'induktiven Erwårmung" (Das Industrieblatt, Stuttgart, april 1960, s. 20V10). Det mest kjente anvendelsesområde er for overflateinduksjonsherding. Ved denne pro-
sess blir stålkvaliteter med hoyt carboninnhold for kort tid opp-
varmet i sitt skall og derefter bråkjolt. Et annet anvendelsesom-
råde for induksjonsoppvarmingen er for å oppnå en mest mulig jevn gjennomoppvarming av materialstykker (smioppvarming). En annen an-vendelsesmulighet er kjent fra tysk patentskrift nr. 879111 ifolge hvilket de i fra valsetemperatur herdede stål anlopes ved hjelp av elektrisk induksjon. En annen seigherdingsbehandling hvor ståltråd austenittiseres fullstendig og derefter bråkjoles med påfolgende anlbpning, er kjent fra osterriksk patentskrift nr. 173<*>+7<1>*-. Alle disse anvendelser angår ikke-sveisbare stålkvaliteter med hoyt carboninnhold, spesielt seigherdingstål.
For stålkvaliteter med lavt carboninnhold er de folgende for-slag blitt fremsatt: Det er fra "Stahl und Eisen" (19^9, s. I86/I9M kjent en fremgangsmåte hvorved det på grunn av krig skulle gjores mulig å oppnå en besparelse av legeringselementer for bygningsstål av typen St ^ 2. Stål med et carboninnhold tilsvarende carboninnholdet i St 52, men med lavere innhold av mangan'og andre fasthetsokende elementer, ble efter varmvalsirg til bikk bråkjolt i vann fra valse-temperaturen. Det ble oppnådd en fasthetsokning innenfor det onskede område med en samtidig minskning av forlengelsen. Denne fremgangsmåte har ikke slått igjennom i praksis spesielt fordi de oppnådde verdier varierte sterkt.
Det ble dessuten ved slutten av 50-årene bekjentgjort en på laboratorieforsøk basert varmebehandlingsmetode for ståltråd med lavt carboninnhold, hvor ståltråden derefter skulle videreformes i kald tilstand. Ifolge denne fremgangsmåte ble ståltråd med en diameter av 8 mm ned til 2 mm oppvarmet induktivt til hoye temperaturer og derefter bråkjolt med vann. Strekkfa stheten okte med stigende bråkjolingstemperatur mens forlengelsen avtok. Disse forsok har åpen-bart ikke fort til en kommersiell fremgangsmåte.
Det foreslås i DAS 12<>>+6002 å utsette et i valset tilstand foreliggende betongstål for en induktiv glodebehandling av de nær overflaten beliggende tverrsnittsdeler ved en temperatur mellom 600 og 1050°C, for derefter å bråkjole betongstålet med påfolgende kaldforming ved vridning eller strekking etc.
Fra osterriksk patentskrift nr. 281089 er dessuten kjent en fremgangsmåte for fullstendig seigherding av gjenstander av ikke-herdbare stål, hvor stål med et carboninnhold av 0,10-0,23$ alt efter typen av overflateherdingen og under fremmatingen behandles med gass-oxygenbrennere eller elektriske oppvarmingsanordninger og derefter anordnede vanndusjer under opprettholdelse av en minste fremmatings-hastighet av ca. 100-200 mm/min. Den 1 dette patentskrift, beskrevne varmebehandling forer til en hardhetsokning, idet hardfre4:sf orskjellen mellom overflate og kjerne i ikke anlopet tilstand kan utjevnes ved hjelp av en påfolgende anlopning. Det tales derfor i det osterrikske patentskrift om en fullstendig seigherding.
I de to sistnevnte publikasjoner utgjor prinsippet hurtigoppvarraing med påfolgende bråkjoling en del av de obligatoriske fremgangsmåtetrinn.
Oppfinnelsen er basert på de folgende erkjennelser:
Ulegerte ståls mekaniske egenskaper er forst og fremst i det vesentligt avhengig av carboninnholdet, dvs. bortsett fra varmebehandlingstil-tilstanden eller omfanget av kaldformingen. Med okende carboninnhold til-tar strekkfastheten og strekkgrensen, mens bruddforlengelsen avtar. Materialegenskapene kan forandres ved hjelp av en varmebehandling. Ved den kjente teknikks stand fås okningen av en bestemt materialegenskap på bekostning av en annen, som f.eks. okningen av fastheten som ad-folges av en minsket forlengelse. I motsetning hertil tas det ifolge oppfinnelsen sikte på ved egnede forholdsregler å overvinne dette for fagmannen kjente motsetningsforhold mellom visse materialegenskaper. Losningeh av denne oppgave er av spesiell interesse i forbindelse • med armeringsstål for anvendelse i betong da byggverkenes sikkerhet derved kan okes betraktelig. En bygningsstålmatte med kjente fasthetsegen-skapes5 men som sammenlignet med teknikkens stand, har en sterkt oket jevn forlengelse, vil gjore at byggverket kan gi langt mer etter under bevar-else av tilstrekkelig sikkerhet. Dessuten er en sterk fasthetsokning under opprettholdelse av gode forlengelsesverdier av spesiell interesse for en forspent betongarmering.
Oppfinnelsen angår derfor en fremgangsmåte som angitt i patent-
krav l's overbegrep, og fremgangsmåten er særpreget ved at et i 10-70$,
fortrinnsvis 30-50$, kaldformet tilstand foreliggende stål oppvarmes i sitt skall til en temperatur mellom 600 og 1 300°C på en slik måte at kjernen oppvarmes med en gjennomsnittlig oppvarmingshastighet av minst 100°C/s, fortrinnsvis minst 300°C/s, til en temperatur over h50°C, og bråkjoles med en avkjolingshastighet av minst 800°C/s for overflatetemperaturen har sunket til under 550°C
og for kjernetemperaturen har steget til over peiMittlinjen.
Kjernen oppvarmes fortrinnsvis med en gjennomsnittlig hastighet
på ca. 700°C/s. Den angitte gjennomsnittsverdi kan beregnes ved å
dividere den bnskede hSyestekjernetemperatur med den for denne nodvendige samlede tid (tiden fra innforingen 1 ihduksjonsspolen til begynnende br<å>kjo<l>i<ng>).' -
Kaldformingsgraden er fortrinnsvis 30- 50%. Bråkjolingen på-begynnes fordelaktig når den stigende kjerhetemperatur skjærer den fallende overflatetemperatur.
For en foretrukken okning av forlengélsesegenskapene ( cT 10»
c/"g) med en i det vesentlige fullstendig bibeholdelse eller til og
méd forbedring av fasthetsegenskapene er det gunstig å oppvarme stålets skall til minst 700°C og kjernen til en temperatur mellom 600 og 750°C,
hvorpå bråkjolingen foretas ved en overflatetemperatur av hoyst like over Ar^, men spesielt ved en temperatur av 600-750°C, med en gjennomsnittlig avkjolingshastighet av minst 800°C/s. Den angitte gjennomsnittlige avkjolingshastighet er basert på "den tid som går med for bråkjoling av overflaten til en temperatur under 150°C. Ved begynnelsen av bråkjolingen er avkjolingshastigheten betraktelig hoyere. Det foretrekkes ved begynnelsen av bråkjolingen å anvende en avkjolingshastighet av 1200-l500°C/s. Innenfor det angitte foretrukne tempera-turområde for .overflate og kjerne av 600-750°C foretas bråkjolingen fortrinnsvis pa det tidspunkt t = t2 (Fig. 1) hvor den synkende overflatetemperatur skjærer den stigende kjernetemperatur. Den ovre grense for den foreliggende fremgangsmåte er særpreget ved at bråkjolingen foretas for skalloverflatetemperaturen (t = t, ifolge Fig.1) er sunket til under 550 C. Av de kjente bråkjolingsmidler foretrekkes . vann', spesielt vannstråler. Det har vist seg gunstig å foreta bråkjolingen ved pådusjing av vann med et trykk .av 3-5 atm. For dette benyttes spesielt en vannmengde av 6-15 l/kg stål, fortrinnsvis inntil 10 l/kg stål.' Den angitte mengde stål.i kg tilsvarer den i åv-kjolingssonen transporterte mengde stangstål. De sist angitte tall for vannkjolemidlets trykk og mengde er spesielt foretrukne i forbindelse med den foreliggende fremgangsmåte.
Det er fordelaktig efter bråkjolingen å foreta en mindre kaldforming, f.eks. en utretting, for bestemte anvendelsesformål.
For andre formål, spesielt for å oke elastisitetsgrensen, eller også sigegrenseh, eir det fordelaktig efter bråkjolingen å foreta en varmebehandling ved én temperatur av 1'00-380°C, fortrinnsvis ca. 3^0 C, spesielt innen holdetidsområdet hvor elastisitetsgrensen oker sterkt (f.eks. en holdetid av 20-30 min).
De ved hjelp av den foreliggende fremgangsmåte behandlede
stenger har fortrinnsvis en diameter av ^-36 -mm, spesielt 6-16 mm.
Den foreliggende.varmebehandling er av spesiell betydning og
byr på spesielle fordeler dersom den foretas i forbindelse med kald-formede stenger av bygningsstål, spesielt betongstål for forspent eller avspent armering, og helst for stenger for sveisede bygningsstålmatter.
Den foreliggende fremgangsmåte byr på spesielle fordeler når
den anvendes i forbindelse med ulegerte stål med et carboninnhold av 0,06-0,26$, fortrinnsvis 0,08-0,22$, og med vanlige innhold av silicium og med et manganinnhold av 0,8 - 1,8$.
Ifolge oppfinnelsen er det gunstig for å oke forlengelsesegen-skapene («^q? <^g) under en i det vesentlige fullstendig bibeholdelse eller til og med forbedring av fasthetsegenskapene å foreta en bråkjoling ved. kjernetemperaturer innen det ovre område for rekrystalli-seringen, fortrinnsvis h50- 55®°C, og ved. skalloverflatetemperaturer over Ar^. Skalloverflateområdet bråkjoles da fortrinnsvis til en temperatur under rekrystalliseringsområdet, spesielt til en temperatur av ca. 200°C. Etter at overflateområdet er blitt avkjolt til denne temperatur, finner den gjenværende temperaturutjevning sted i luft, hvorved det bråkjolte overflateområde lett rekrystalliseres på grunn av den varme som strommer fra kjerneområdet. Denne spesielle lære har vist seg å være spesielt fordelaktig i forbindelse med stålstenger med en kaldforming av 20-1+5$. Stålets carboninnhold er fortrinnsvis 0,06-0,20$, og helst 0,08-0,10$, og stålene har de vanlige innhold, av silicium og mangan etc. eller av legeringselementer som forekommer i de såkalte hoyfaste bygningsstål.
Den spesielle fordel ved den foreliggende fremgangsmåte består i at, i forbindelse med et ulegert bygningsstål med et lavt carboninnhold og med en bestemt kaldbearbeidingsgrad (f.eks. 36$) som i denne tilstand har bestemte fasthetsverdier og forlengelsesverdier,
på den ene side en kvalitet med. sterkt okede forlengelsesegenskaper under bibeholdelse eller til og med forbedring av fasthetsegenskapene og på den annen side én kvalitet med sterkt okede fasthetsegenskaper under i det vesentlige fullstendig bibeholdelse av forlengelsesegen-skapene, sammenlignet med utgangsverdiene i kald/bearbeidet tilstand, kan oppnås ved anvendelse av en forskjellig varmebehandling, hvorved
det ikke råa? utfores noen fullstendig seigherding over stangens samlede tverrsnitt. ....; Dette resultat står i motsetning, til fagfolks hittidige opp-fatning som går ut på at fasthetsverdier og forlengelsesverdier bare
.kan forandres i motsatte retninger.
> ■■ Oppfinnelsen .vil bli nærmere,beskrevet i forbindelse med del utfbrelseseksempler' som .spesielt omfatter detaljer angående de tekniske forholdsregler..,..
Forst skal noen av de i beskrivelsen, og kravene anvendte uttrykk defineres: "Stangform": herunder skal forstås gjenstander med dimensjoner som loddrett til gjenstandenes' lengdeakse i det vesentlige alltid har samme tverr snittsflate, og spesielt gjenstander som dessuten har en jevn overflateprofil.
"Stangskall": er skallskiktet rundt stangens kjernesone.
Det fremgår av det folgende avsnitt at skalltykkelsen, dvs. spesielt skallets volum i forhold til kjernens volum, bestemmes av den onskede kjernetemperatur... Teknisk bestemmes ved induksjonsprosesser
skalltykkelsen av den på forhånd gitte frekvens. Skalltykkelsen er storre, jo mindre den valgte frekvens er. Den.overforte varmemengde reguleres ved- hjelp av spolens dimensjon og effekttettheten. Jo hoyere den valgte ef f ekttetthet er., jo hurtigere og hoyére oppvarmes
skallet.' Den onskede temperatur i skallet bestemmes derfor av valget av frekvens og-av .avpasningen mellom stangens matehastighet og spolens dimensjoner og :effekttettheten (stangens oppholdstid i induksjons-sonen). Avpasningen av den nodvendige effekttetthet til forholdet skallvolum:kjernevolum retter.seg efter den onskede temperatur for temperaturutjevningsområdet. For en bedre forståelse av uttrykket "temperaturutjevningsområdé" kan"'det' vises til fig. 1På fig. 1 er tids-temperaturforlopet for en induktiv oppvarming^uten påfolgende bråkjoling med vann skjematisk'fremstilt (avkjoling i luft ved varme-stråling).. Den.skjematiske fremstilling'tilsvarer tilnærmet tempera-turforlppet for én tråd med en diameter av" 8 mm som ved én bestemt frekvens forst ble oppvarmet i en" skalltykkelsé" av' ca. 0,8 mm. - Som
, vist på fig...l. finner det allerede under oppholdstiden i ' Induksjonsspolen-, sted en svak varmestromning til kjernen. I det viste eksempel finner den storste del av varmestromningén sted fra det varme skall til den forholdsvis kalde kjerne efter aftrådeh er kommet ut av
induksjdirsspolen (Tq på fig. 1). Denne med: tiden forlopende ut-jevnirtg.^v-er ^stangtverr snittet, er-, dekket av .begrepet temperaturutjevningsområdet A t. For. å oppnårvirkningene•ifolge-oppfinnelsen må
- den ef terf olgende bråk joling - med. vann utfor.és .i lop.et a-v en bestemt
tid under-vårmeutjevningen mellom skall og ..kjerne.
Det på fig. 1 viste diagram gjengir temperaturforlopet uten en efterfolgendé bråkjoling med vann, idet bare den.undre og-ovre tidsgrense for bråkjolingen med vann er inntegnet. For' den undre ti-ds,-grense (abscisse t-^) er det nodvendig at k-jernetemperaturen er over T-, ..(M-50°C). For den ovre tidsgrense (abscisse T0) må skallover-
xk .. j •
flatetemperaturen ikke synke under ■ . De i patentkravene og
..... s
eksemplene angitte'temperaturverdier representerer derved grensebe-tingelsene (skalloverflatens og kjernens temperatur). Det vil forstås at ved den meget hurtige oppvarming og avkjoling kan-tempeatur-verdifor skjellene mellom skalloverflaten og kjernen avvike herfrå, dvs. f.eks. at de for tidspunktet t = t2 kan være -hoyére i Den foreliggende fremgangsmåte gir imidlertid på grunn av angivelsen av grense-betingelsene en klar teknisk lære.
Ved utforelsen av den foreliggende fremgangsmåte må fagmannen dessuten ta de folgende forhold i betraktning:
Mellom de ved hjelp av beregninger efterlignbare kurveforlop
for overflate- og kjernetemperatur og de i praksis virkelig oppnådde temperaturforlop kan det oppstå en avvikelse på grunn av at strål-ingstapene fra overflaten til atmosfæren efter. at induksjonsspolen er blitt passert ikke ble tatt i betraktning ved beregningen. På den annen side er det for fagmannen enklest i praksis å bestemme over-flatetemperaturan ved hjelp av et glodetrådpyrometer.' Av denne grunn
, er de, i patentkravene. og i beskrivelsen' for skalloverf laten angitte temperaturverdier som kjennetegner den tidsmessige ovre grense
(abscisse t^) for temperaturutjevningsområdet, basert på målte pyro-meterte.mperaturer. Det kan tilfoyes at den tidsmessig ovre grense for temperaturutjevningsområdet ikke er å foretrekke i praksis,• men at denne angivelse muligens tjener som en rettledning for det ovre tidspunkt for bråkjolingen med vann ved den foreliggende fremgangsmåte. Ifolge den foreliggende fremgangsmåte velges innenfor det angitte temperaturutjevningsområdé i praksis fortrinnsvis det tidspunkt for bråkjolingen når den stigende kjernetemperatur og den fallende overflatetempeiratur krysser hverandre. - Tidsområdet for dette skjæringspunkt kan i praksis lett bestemmes ved hjelp av måling med et pyrometer da det på skalloverflaten målbare temperaturfall efter varmeutjevningen i retning av kjernen finner sted tydelig langsommere enn tidligere fordi en varme-avgivelse da bare vil finna sted på grunn av varmestrålingen til atmosfæren.
Det vil nedenfor bli gitt en del eksempler sem detaljert angir hvilke skritt fagmannen kan ta for å oppfylle de i patentkravene angitte grensebetingelser.
Ifolge et vesentlig trekk ved den foreliggende fremgangsmåte skal kjernen oppvarmes med eia gjennomsnittlig hastighet av minst 100°C/s, fortrinnsvis minst 300°C/s, til en temperatur mellom M-50°C og Ac^. Det fremgår av de nedenstående eksempler at en kjernetemperatur på 700°C er foretrukken. Det kan beregnes ut fra den foretrukne gjennomsnittlige oppvarmingshastighet av 300°C/s og fra kjernetemperaturen på 700°C at det tar 2,33 s fra innforingen i spolen og til bråkjolingen med vann begynner. Det kan ut fra de angitte grensebetingelser og en stangdiameter av 8 mm beregnes at det for en oppholdstid av 1,3 s i spolen er nodvendig med en frekvens av h85 kHz og en effekttetthet av 850 W/cm<2>. Det er like enkelt å oppnå disse betingelser ved en lavere frekvens (storre skalltykkelse) og en mindre effekttetthet. Således kan f.eks. et meget tynt skall (i forhold til kjernevolumet) oppvarmes til en meget hoy temperatur i spolen eller et meget tykt skall kan oppvarmes til en temperatur som ikke ligger fjernt (100-200°C) fra den temperatur som forekommer på tidspunktet t = t2«
Det fremgår av det nedenstående for ste utforelseseksempel at et ved hjelp av den foreliggende fremgangsmåte behandlet stål får en oket strekkfasthet samtidig med en sterk okning av forlengelsen.
De tekniske utgangsverdier og de oppnådde sluttverdier fremgår av
tabell 1. Som retningsgivende verdi er i spalte 1 den temperatur angitt som overflateområdet (skallet) i kort tid ble oppvarmet til.
Det fremgår av tabellen at deri sterkeste okning av forlengelsen
var fra 8 til 15$ for en okning av strekkfastheten fra 60 kp/mm <2> til 67,7 kp/mm<2> ved en oppvarming av overflateområdet til 900°C. Dette forsok viser at det ved hjelp av den foreliggende varmebehandllngs-prosess i motsetning til ved de kjente prosesser er mulig å over-
vinne den kjente læresetning om et motsetningsforhold mellom fasthetsegenskaper og forlengelsesegenskaper. Det er av vesentlig betydning for denne del av oppfinnelsen at det ved anvendelse av den foreliggende fremgangsmåte ikke foretas en fullstendig seigherding.
I tabellene 2 og 3 er vist forsøksresultater for stangtverr-
snitt på 6 hhv. 12 mm, idet forsoksbet.ingelsene er angitt nedenfor.
Utgangstilstand: A 3°$ kaldformet
Analyse:
0,19$ C, 0,16$ Si, 0,61$ Mn
'1 s oppholdstid i spolen
Frekvens h85 kEz
Samlet tid inntil
begynnende bråkjoling 2 s
Bråk j.olingsintensi tet
(vann) h atm, 8 l/kg stål
Oppholdstid i kjole-
banen- 0,5 s,
Bråkjolingen ble foretatt på'tidspunktet t = t2 ifolge Fig.l.
Det fremgår av tabell 2 at sammenlignet med den kaldbearbeidede utgangstilstand A fås en betraktelig okning av forlengelsesegen-skapene under opprettholdelse av gode fasthetsverdier, spesielt ved den foretrukne bråkjolingstemperatur av 700°C. Imidlertid vises det også for de hhv. 50°C lavere eller hdyere utgangstemperaturer mekaniske verdier som fremdeles ligger hoyere enn for teknikkens stand. For stålstenger med storre tverrsnitt er den foretrukne temperatur for bråkjolingen på tidspunktet t = t2 lavere, dvs. 650°C for det i tabell 3 angitte stangtverrsnitt med en diameter av 12 mm, enn for stangen med en diameter på 6 mm (700°C).
En forandring av carboninnholdet innen de krevede grenser nød-vendiggjor, sammenlignet med utforelseseksemplene, for et lavere carboninnhold en hoyere kjernetemperatur innen det krevede område og omvendt for å kunne opprettholde de optimale betingelser.
De spesielle fordeler som er forbundet med de ifolge oppfinnelsen varmebehandlede betongstenger. beror på at . med stenger med
blir,
hoye utvidelsesegenskaper/pa grunn av den hoye andel av jevn forlengelse, byggverk med avspent armering langt sikrere. Det er
dessuten av vesentlig betydning at de ved hjelp av den foreliggende fremgangsmåte oppnådde materialegenskaper ikke uheldig påvirkes, f.eks. vedmotstandspunktsveising, spesielt, for kvaliteter med lavt carboninnhold. Undersøkelsene ble utfort for. det -sveisede kryss til en sveiset bygningsstålmåtte. En undersøkelse av den minste skjærkraft'ved skjærforsok (S = 0,3 x^0,2 x utgahgsstangens tverr-snittsflate) ga de nodvendige minsteverdier.
Claims (7)
1. Kontinuerlig fremgangsmåte ved varmebehandling av stangformige bygningsstål, fortrinnsvis med en diameter av h - 36 mm, helst 6 - 16 mm, spesielt betongstangstål for forspent eller slakk armering, fortrinnsvis betongstangstål for sveisede bygningsstålmatter, med et lavt carboninnhold av hoyst 0,26$ og inneholdende hoyst 1,8 vekt$ mangan og i forbindelse med bygningsstål vanlig forekommende ledsagende elementer, under anvendelse av en induktiv hurtigoppvarming og påfolgende bråkjoling og eventuelt en påfolgende mindre kaldforming eller også en varmebehandling ved en temperatur av inntil hoyst 380°C,karakterisert ved at et i 10 - 70$, fortrinnsvis 30 - 50$, kaldformet tilstand foreliggende stål oppvarmes i sitt skall til en temperatur mellom 600 og 1 300°C på en slik måte at kjernen oppvarmes med en gjennomsnittlig oppvarmingshastighet av minst 100°C/s, fortrinnsvis minst 300°C/s, til en temperatur over h50°C, og bråkjoles med en avkjolingshastighet av minst 800°C/s for overflatetemperaturen har sunket til under 550°C og for <*>kjernetemperaturen har steget til over perlittlinjen.
2. Fremgangsmåte ifolge krav 1,karakterisert ved. at kjernen oppvarmes med en gjennomsnittlig oppvarmingshastighet av ca. 700°C/s 3.
Fremgangsmåte ifolge krav 1 eller 2, karakterisert ved at bråkjolingen foretas på det tidspunkt hvor den stigende kjernetemperatur krysser den eynkende overflatetemperatur. ^f.
Fremgangsmåte ifolge krav 1 - 3, karakterisert ved at stålet i sitt skall oppvarmes til minst 700°C og i sin kjerne til en temperatur over 600<Q>C, hvoretter bråkjolingen foretas ved en overflatetemperatur av hoyst like over Ar^, fortrinnsvis ved en overflatetemperatur av 600 - 750°C.
5. ' Fremgangsmåte ifolge krav ^t-, karakterisert ved at bråkjolingen foretas med en avkjolin<g>s-hastighet av 1 200 - 1 <;0C°C/s.
6. Fremgangsmåte ifolge krav 1,karakterisert ved at bråkjol:;ngen foretas ved kjerr.etemperaturer innen det ovre rekrystalliseringsområde, fortrinnsvis ved ^50 - 550°C, og ved skalloverflatetemperaturer over Ar^.
7. Fremgangsmåte ifolge krav 6,karakterisert ved at skalloverflaten bråkjoles til en temperatur under rekrystalliseringsområdet, fortrinnsvis til en temperatur av ca. 200°C.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2021245A DE2021245C3 (de) | 1970-04-30 | 1970-04-30 | Kontinuierliches Wärmebehandlungsverfahren an stabförmigen Baustählen |
DE2112103 | 1971-03-13 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO132964B true NO132964B (no) | 1975-11-03 |
NO132964C NO132964C (no) | 1976-02-11 |
Family
ID=25759062
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO1591/71A NO132964C (no) | 1970-04-30 | 1971-04-29 |
Country Status (21)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3795550A (no) |
AR (1) | AR196395A1 (no) |
AT (1) | AT325085B (no) |
BE (1) | BE766405A (no) |
BR (1) | BR7102635D0 (no) |
CA (1) | CA946270A (no) |
CH (1) | CH552064A (no) |
CS (1) | CS179953B2 (no) |
DK (1) | DK130192B (no) |
ES (1) | ES390697A1 (no) |
FR (1) | FR2091027A5 (no) |
GB (1) | GB1345387A (no) |
HU (1) | HU167409B (no) |
IE (1) | IE35144B1 (no) |
IL (1) | IL36660A (no) |
LU (1) | LU63070A1 (no) |
NL (1) | NL7105932A (no) |
NO (1) | NO132964C (no) |
PL (1) | PL81634B1 (no) |
RO (1) | RO61536A (no) |
SE (1) | SE368838B (no) |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2124041C3 (de) * | 1971-05-14 | 1981-05-07 | Bau-Stahlgewebe GmbH, 4000 Düsseldorf | Anwendung eines kontinuierlichen Wärmebehandlungsverfahrens auf stabförmige, untereutektoide Vergütungsstähle |
US3929524A (en) * | 1973-07-26 | 1975-12-30 | Nikolai Grigorievich Filatov | Method of heat treating linear long-length steel articles, apparatus for effecting said method and articles produced thereby |
US4407683A (en) * | 1978-04-28 | 1983-10-04 | Neturen Company, Ltd. | Steel for cold plastic working |
GB2023668B (en) * | 1978-04-28 | 1982-10-13 | Neturen Co Ltd | Steel for cold plastic working |
US4248766A (en) * | 1979-06-18 | 1981-02-03 | The B. F. Goodrich Company | Didodecylammonium beta-octamolybdate and composition containing same |
US4362578A (en) * | 1980-10-16 | 1982-12-07 | Teledyne Industries, Inc. | Method of hot working metal with induction reheating |
US4793869A (en) * | 1987-04-10 | 1988-12-27 | Signode Corporation | Continuous treatment of cold-rolled carbon manganese steel |
MX165036B (es) * | 1987-04-10 | 1992-10-16 | Signode Corp | Tratamiento continuo de acero de manganeso de carbono laminado en frio |
FR2703069B1 (fr) * | 1993-03-26 | 1995-07-07 | Aciers Armature Beton | Procédé de traitement thermique d'une armature par exemple pour béton armé et armature obtenue selon ce procédé . |
CN112708742A (zh) * | 2020-12-07 | 2021-04-27 | 江苏省镔鑫钢铁集团有限公司 | 一种高强度精轧螺纹钢筋连续感应热处理工艺及处理装置 |
CN113174466B (zh) * | 2021-04-30 | 2023-01-13 | 洛阳Lyc轴承有限公司 | 40Cr15Mo2VN高氮不锈轴承钢感应淬火方法 |
CN113801979A (zh) * | 2021-09-16 | 2021-12-17 | 青海大学 | 一种模拟火灾检测影响建筑物抗震性能钢筋极限强度的方法 |
-
1971
- 1971-04-20 CS CS7100002853A patent/CS179953B2/cs unknown
- 1971-04-20 IL IL36660A patent/IL36660A/xx unknown
- 1971-04-26 PL PL1971147778A patent/PL81634B1/pl unknown
- 1971-04-28 CH CH623271A patent/CH552064A/xx not_active IP Right Cessation
- 1971-04-28 AR AR235270A patent/AR196395A1/es active
- 1971-04-28 LU LU63070D patent/LU63070A1/xx unknown
- 1971-04-28 BE BE766405A patent/BE766405A/xx unknown
- 1971-04-28 ES ES71390697A patent/ES390697A1/es not_active Expired
- 1971-04-29 SE SE05578/71A patent/SE368838B/xx unknown
- 1971-04-29 AT AT370671A patent/AT325085B/de active
- 1971-04-29 DK DK206271AA patent/DK130192B/da unknown
- 1971-04-29 NO NO1591/71A patent/NO132964C/no unknown
- 1971-04-29 US US00138657A patent/US3795550A/en not_active Expired - Lifetime
- 1971-04-29 HU HU71BA2575A patent/HU167409B/hu unknown
- 1971-04-29 IE IE477/71A patent/IE35144B1/xx unknown
- 1971-04-29 NL NL7105932A patent/NL7105932A/xx unknown
- 1971-04-30 FR FR7115655A patent/FR2091027A5/fr not_active Expired
- 1971-04-30 CA CA111,828A patent/CA946270A/en not_active Expired
- 1971-04-30 RO RO66769A patent/RO61536A/ro unknown
- 1971-04-30 BR BR2635/71A patent/BR7102635D0/pt unknown
- 1971-04-30 GB GB1241871A patent/GB1345387A/en not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
NL7105932A (no) | 1971-11-02 |
CS179953B2 (en) | 1977-12-30 |
AR196395A1 (es) | 1973-12-27 |
DK130192B (da) | 1975-01-13 |
IE35144L (en) | 1971-10-30 |
SE368838B (no) | 1974-07-22 |
PL81634B1 (no) | 1975-08-30 |
CH552064A (de) | 1974-07-31 |
IE35144B1 (en) | 1975-11-26 |
CA946270A (en) | 1974-04-30 |
NO132964C (no) | 1976-02-11 |
ES390697A1 (es) | 1973-07-01 |
US3795550A (en) | 1974-03-05 |
BR7102635D0 (pt) | 1973-04-26 |
LU63070A1 (no) | 1972-06-28 |
BE766405A (fr) | 1971-10-28 |
DK130192C (no) | 1975-06-16 |
AT325085B (de) | 1975-10-10 |
IL36660A (en) | 1975-12-31 |
HU167409B (no) | 1975-10-28 |
GB1345387A (en) | 1974-01-30 |
RO61536A (no) | 1977-02-15 |
FR2091027A5 (no) | 1972-01-14 |
IL36660A0 (en) | 1971-06-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3810793A (en) | Process of manufacturing a reinforcing bar steel for prestressed concrete | |
CN108914015A (zh) | 低合金高强度高冲击功特大型异形环锻件及其锻造方法 | |
NO132964B (no) | ||
EP0058016B1 (en) | Process for producing steel wire or rods of high ductility and strength | |
KR20100122931A (ko) | 강재, 강재의 제조방법 및 강재의 제조장치 | |
NO155202B (no) | Fremgangsmaate ved varmebehandling av staal. | |
JP2022046474A (ja) | 鋼製品および該製品の製造方法 | |
KR950032655A (ko) | 고부착, 고강도 이형봉강 및 그 제조방법 | |
CA1317859C (en) | Method for producing roll steel products | |
CA1201960A (en) | Method of manufacturing steel reinforcements for concrete, having improved properties | |
CN110951953B (zh) | 一种hrb500e钢筋及其钒氮微合金化工艺 | |
CN110205474B (zh) | 一种预应力混凝土用钢棒的热处理方法 | |
JP3769399B2 (ja) | 冷間加工性に優れたマルテンサイト系ステンレス鋼線の安価製造方法 | |
US2881108A (en) | Annealed, cold-finished steels | |
JPH0931540A (ja) | プレストレストコンクリート用鋼棒の製造方法 | |
JP2565687B2 (ja) | 高強度太径異形鋼棒の製造方法 | |
KR890002619B1 (ko) | 고장력선재의 제조방법 | |
RU2110600C1 (ru) | Способ получения изделий из циркониевых сплавов | |
JPH02274810A (ja) | 高張力非調質ボルトの製造法 | |
SU737484A1 (ru) | Способ изготовлени проволоки из метастабильных аустенитных сталей | |
SU1129248A1 (ru) | Способ обработки низкоуглеродистой стали | |
JPS601931B2 (ja) | 高張力線の製造方法 | |
CN106222547A (zh) | 一种1200MPa级高强塑性钢筋及热处理方法 | |
JPH06240362A (ja) | 継目無鋼管の加工熱処理における温度制御方法 | |
JPS6043892B2 (ja) | 高張力線の製造方法 |