RU2478727C1 - High-strength welded rebar - Google Patents

High-strength welded rebar Download PDF

Info

Publication number
RU2478727C1
RU2478727C1 RU2012107849/02A RU2012107849A RU2478727C1 RU 2478727 C1 RU2478727 C1 RU 2478727C1 RU 2012107849/02 A RU2012107849/02 A RU 2012107849/02A RU 2012107849 A RU2012107849 A RU 2012107849A RU 2478727 C1 RU2478727 C1 RU 2478727C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
steel
over
strength
niobium
vanadium
Prior art date
Application number
RU2012107849/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Ашотович Мадатян
Леонид Александрович Зборовский
Дмитрий Евгеньевич Климов
Галина Сергеевна Водовозова
Наталья Владимировна Копытова
Сергей Валерьевич Иванюк
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Северсталь" (ОАО "Северсталь")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Северсталь" (ОАО "Северсталь") filed Critical Открытое акционерное общество "Северсталь" (ОАО "Северсталь")
Priority to RU2012107849/02A priority Critical patent/RU2478727C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2478727C1 publication Critical patent/RU2478727C1/en

Links

Landscapes

  • Heat Treatment Of Steel (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: rebar is produced from steel containing the following components at the following ratio in wt %: carbon 0.03-0.50, manganese 0.95-2.25, silicon 0.15-0.70, vanadium not over 0.08, niobium not over 0.08, iron and unavoidable impurities making the rest. It has microstructure consisting of tempered martensite, lower and upper bainite, magnitude δ5 ≥ 12%, relationship σBT≥ 1.08, and total content of vanadium and niobium making at least 0.035%. Additionally, steel may contain, at least, 0.08 wt % of molybdenum and 0.08 wt % of titanium. Impurities comprise: sulfur not over 0.25, phosphorus not over 0.025, chromium not over 0.3, nickel not over 0.3, copper not over 0.45. Diameter of rebar (d) is related with carbon equivalent (Ce) by the following relationship: 0.36 ≤ Ce ≤ 0.60 at 10 ≤ d ≤ 18 mm, 0.40 ≤ Ce ≤ 0.60 at 20 ≤ d ≤ 28 mm, 0.45 ≤ Ce ≤ 0.60 at 32 ≤ d ≤ 40 mm, 0.48 ≤ Ce ≤ 0.60 at 42 ≤ d ≤ 70 mm.
EFFECT: high plasticity and resistance to high sign-variable loads, high operating properties.
4 cl, 2 tbl, 1 ex

Description

Изобретение относится к области металлургии, конкретно к производству стальных высокопрочных свариваемых арматурных профилей из непрерывнолитых заготовок.The invention relates to the field of metallurgy, specifically to the production of steel high-strength weldable reinforcing profiles from continuously cast billets.

Известен сортовой круглый горячекатаный прокат со специальной отделкой поверхности, изготовленный из среднеуглеродистой стали, содержащей следующие соотношения компонентов, мас.%:Known high-quality round hot-rolled steel with a special surface finish made of medium carbon steel containing the following ratio of components, wt.%:

углеродcarbon 0,37-0,500.37-0.50 марганецmanganese 0,50-0,800.50-0.80 кремнийsilicon 0,17-0,370.17-0.37 хромchromium 0,15-0,250.15-0.25 сераsulfur 0,020-0,0400,020-0,040 ванадийvanadium 0,005-0,020.005-0.02 алюминийaluminum 0,03-0,050.03-0.05 кальцийcalcium 0,001-0,0100.001-0.010 азотnitrogen 0,005-0,0150.005-0.015 кислородoxygen 0,001-0,0150.001-0.015 мышьякarsenic 0,0001-0,030.0001-0.03 оловоtin 0,0001-0,020.0001-0.02 свинецlead 0,0001-0,010.0001-0.01 цинкzinc 0,0001-0,0050.0001-0.005 железо и неизбежные примесиiron and inevitable impurities остальноеrest

при соотношении: As+Sn+Pb+5×Zn≤0,07; O2/Ca=1÷4,5; Ca/S≥0,065, примеси: никель не более 0,30%, медь не более 0,30%, молибден не более 0,10%, фосфор не более 0,030% [Патент РФ 2328535, МПК C21D 8/06, С22С 38/60, 10.07.2008 г.].with the ratio: As + Sn + Pb + 5 × Zn≤0.07; O 2 / Ca = 1 ÷ 4,5; Ca / S≥0.065, impurities: nickel not more than 0.30%, copper not more than 0.30%, molybdenum not more than 0.10%, phosphorus not more than 0.030% [RF Patent 2328535, IPC C21D 8/06, C22C 38 / 60, 07/10/2008].

Известные сортовые профили имеют низкие прочностные и вязкостные свойства. Это снижает их качество и выход годного.Known varietal profiles have low strength and viscosity properties. This reduces their quality and yield.

Известен высокопрочный свариваемый арматурный профиль, изготовленный из низколегированной стали, имеющей следующий химический состав, мас.%:Known high-strength weldable reinforcing profile made of low alloy steel having the following chemical composition, wt.%:

углеродcarbon 0,04-0,170.04-0.17 марганецmanganese 1,30-1,951.30-1.95 кремнийsilicon 0,15-0,350.15-0.35 ниобийniobium не более 0,08no more than 0.08 титанtitanium не более 0,07no more than 0,07 ванадийvanadium не более 0,08no more than 0.08 железо и неизбежные примесиiron and inevitable impurities остальноеrest

[Патент РФ 2381283, МПК C21D8/08, С22С 38/04, 10.02.2010 г.].[RF patent 2381283, IPC C21D8 / 08, C22C 38/04, 02/10/2010].

Известные высокопрочные арматурные профили имеют низкие качество и выход годного вследствие недостаточных пластических, вязкостных свойств и свариваемости.Known high-strength reinforcing profiles have low quality and yield due to insufficient plastic, viscous properties and weldability.

Наиболее близкой по своей технической сущности к предлагаемому изобретению является высокопрочная сталь, используемая, в том числе, и для изготовления арматурных профилей и имеющая следующий химический состав, мас.%:Closest in technical essence to the present invention is high-strength steel, used, including, for the manufacture of reinforcing profiles and having the following chemical composition, wt.%:

углеродcarbon 0,005-0,30.005-0.3 марганецmanganese 0,3-2,50.3-2.5 кремнийsilicon до 1,5up to 1.5

по меньшей мере, один элемент из группы:at least one element from the group:

ниобийniobium до 0,1up to 0.1 ванадийvanadium до 0,15up to 0.15 титанtitanium до 0,3up to 0.3 цирконийzirconium до 0,3up to 0.3

при этом сталь имеет углеродный эквивалент Сэ≤0,40, а ее структура состоит из феррита и мартенсита [Патент US 4406713, МПК C21D 8/00, 27.09.1983].while the steel has a carbon equivalent of C e ≤0.40, and its structure consists of ferrite and martensite [Patent US 4406713, IPC C21D 8/00, 09/27/1983].

Недостатком известной стали является то, что она не обладает стойкостью к разупрочнению при высоких температурах (пожаростойкость) и возможностью эксплуатации при низких температурах.A disadvantage of the known steel is that it does not have resistance to softening at high temperatures (fire resistance) and the ability to operate at low temperatures.

Технический результат изобретения - повышение механических и эксплуатационных свойств, качества и выхода годных арматурных профилей.The technical result of the invention is the improvement of mechanical and operational properties, quality and yield of reinforcing profiles.

Технический результат достигается тем, что высокопрочный свариваемый арматурный профиль из низколегированной стали получен из стали, содержащей компоненты при следующем соотношении, мас.%:The technical result is achieved in that the high-strength weldable reinforcing profile of low alloy steel is obtained from steel containing components in the following ratio, wt.%:

углеродcarbon 0,03-0,500.03-0.50 марганецmanganese 0,95-2,250.95-2.25 кремнийsilicon 0,15-0,700.15-0.70 ванадийvanadium не более 0,08no more than 0.08 ниобийniobium не более 0,08no more than 0.08 железо и неизбежные примесиiron and inevitable impurities остальноеrest

при этом сталь имеет микроструктуру, состоящую из мартенсита отпуска, нижнего и верхнего бейнита, значение δ5≥12%, отношение σвт≥1,08, суммарное содержание ванадия и ниобия составляет [V]+[Nb]≥0,035%, а ее углеродный эквивалент связан с диаметром арматурного профиля соотношениемwherein the steel has a microstructure consisting of martensite tempering, the lower and upper bainite is 5 δ value ≥12%, a ratio σ / σ m ≥1,08, the total content of vanadium and niobium is [V] + [Nb] ≥0,035 % , and its carbon equivalent is related to the diameter of the reinforcing profile by the ratio

0,36≤Сэ≤0,60 при 10≤d≤18 мм,0.36≤Se≤0.60 at 10≤d≤18 mm,

0,40≤Сэ≤0,60 при 20≤d≤28 мм,0.40≤Se≤0.60 at 20≤d≤28 mm,

0,45≤Сэ≤0,60 при 32≤d≤40 мм,0.45≤Se≤0.60 at 32≤d≤40 mm,

0,48≤Сэ≤0,60 при 42≤d≤70 мм,0.48≤Se≤0.60 at 42≤d≤70 mm,

где δ5 - относительное удлинение, %, σв - временное сопротивление разрыву, МПа, σт - предел текучести МПа, Сэ - углеродный эквивалент, %.where δ 5 is the elongation,%, σ in is the temporary tensile strength, MPa, σ t is the yield strength of MPa, and Ce is the carbon equivalent,%.

В качестве неизбежных примесей сталь содержит, мас.%: сера не более 0,025, фосфор не более 0,025; хром не более 0,3, никель не более 0,3, медь не более 0,45. Сталь дополнительно содержит, мас.%: молибден не более 0,08, титан не более 0,08.As an inevitable impurity, steel contains, wt.%: Sulfur not more than 0.025, phosphorus not more than 0.025; chrome no more than 0.3, nickel no more than 0.3, copper no more than 0.45. The steel additionally contains, wt.%: Molybdenum not more than 0.08, titanium not more than 0.08.

Сущность изобретения состоит в следующем.The invention consists in the following.

Приведенные сочетания химических элементов, в совокупности с технологией производства, позволяют получить в готовом арматурном профиле структуру, состоящую из мартенсита отпуска, нижнего и верхнего бейнита, оптимальные содержание и морфологию неметаллических включений, однородную макроструктуру и благоприятное сочетание характеристик прочности, упругости и пластичности.The given combinations of chemical elements, together with the production technology, make it possible to obtain in the finished reinforcing profile a structure consisting of tempering martensite, lower and upper bainite, the optimal content and morphology of nonmetallic inclusions, a homogeneous macrostructure and a favorable combination of strength, elasticity and ductility characteristics.

Углерод вводится в состав данной стали с целью обеспечения заданного уровня ее прочности. Верхняя граница содержания углерода 0,50% обусловлена необходимостью обеспечения требуемого уровня свариваемости и вязкости данной стали, а нижняя 0,03% - обеспечением требуемого уровня прочности данной стали.Carbon is introduced into the composition of this steel in order to ensure a given level of its strength. The upper limit of the carbon content of 0.50% is due to the need to ensure the required level of weldability and toughness of this steel, and the lower 0.03% to ensure the required level of strength of this steel.

Марганец используется, с одной стороны, как упрочнитель твердого раствора, а с другой стороны, как элемент, повышающий устойчивость переохлажденного аустенита стали. При этом верхний уровень содержания марганца 2,25% определяется необходимостью обеспечения требуемого уровня пластичности стали, а нижний предел марганца 0,95% - необходимостью обеспечить требуемый уровень прочности данной стали.Manganese is used, on the one hand, as a hardener of a solid solution, and on the other hand, as an element that increases the stability of supercooled austenite of steel. In this case, the upper level of manganese content of 2.25% is determined by the need to ensure the required level of ductility of steel, and the lower limit of manganese of 0.95% is determined by the need to provide the required level of strength of this steel.

Кремний относится к ферритообразующим элементам. Нижний предел по кремнию 0,15% обусловлен технологией раскисления стали и необходимостью обеспечить заданный уровень пластичности стали. Содержание кремния выше 0,70% неблагоприятно скажется на характеристиках пластичности стали.Silicon refers to ferrite-forming elements. The lower silicon limit of 0.15% is due to steel deoxidation technology and the need to provide a given level of steel ductility. A silicon content above 0.70% will adversely affect the ductility characteristics of steel.

Ванадий и ниобий являются элементами, оказывающими положительное влияние на свойства арматурных профилей. При содержании ванадия и ниобия не более 0,08% (каждого) они способствуют измельчению зерна микроструктуры, повышают прочность и пластичность стали, но ведут к удорожанию производства высокопрочных арматурных профилей. В то же время, увеличение концентрации ванадия и ниобия более 0,08% (каждого) удорожает себестоимость производства высокопрочных арматурных профилей, ухудшает их свариваемость. Это приводит к снижению выхода годного.Vanadium and niobium are elements that have a positive effect on the properties of reinforcing profiles. When the content of vanadium and niobium is not more than 0.08% (each), they contribute to the grinding of the microstructure grain, increase the strength and ductility of steel, but lead to a higher cost of production of high-strength reinforcing profiles. At the same time, an increase in the concentration of vanadium and niobium by more than 0.08% (each) increases the cost of production of high-strength reinforcing profiles, worsens their weldability. This leads to a decrease in yield.

Экспериментально установлено, что для получения требуемых механических свойств необходимо, чтобы суммарное содержания ванадия и ниобия удовлетворяло условию [V]+[Nb]≥0,035%.It was experimentally established that to obtain the required mechanical properties, it is necessary that the total content of vanadium and niobium satisfy the condition [V] + [Nb] ≥0.035%.

В качестве неизбежных примесей сталь может содержать серу, фосфор, хром, никель, медь в заявленных количествах.As unavoidable impurities, steel may contain sulfur, phosphorus, chromium, nickel, copper in the declared amounts.

Сера и фосфор являются вредными примесями, снижающими пластические и вязкостные свойства. При концентрации серы и фосфора не более 0,025% (каждого) их вредное воздействие проявляется слабо и не приводит к заметному снижению механических свойств стали.Sulfur and phosphorus are harmful impurities that reduce the plastic and viscous properties. When the concentration of sulfur and phosphorus is not more than 0.025% (each), their harmful effect is weak and does not lead to a noticeable decrease in the mechanical properties of steel.

Наличие хрома положительно сказывается на прочности стали и расширяет возможности использования металлического лома при выплавке, что способствует снижению себестоимости производства высокопрочных арматурных профилей. Однако содержание хрома более 0,3% негативно сказывается на свариваемости сталей.The presence of chromium positively affects the strength of steel and expands the possibilities of using metal scrap during smelting, which helps to reduce the cost of production of high-strength reinforcing profiles. However, a chromium content of more than 0.3% negatively affects the weldability of steels.

Содержание никеля не более 0,3% позволяет обеспечить в готовом арматурном профиле высокие значения временного сопротивления предела текучести и относительного удлинения при хорошей свариваемости.Nickel content of not more than 0.3% makes it possible to ensure high values of tensile strength and relative elongation in the finished reinforcing profile with good weldability.

Медь способствует повышению прочностных свойств арматурных профилей. Но если содержание этого элемента для данной композиции превышает 0,45%, то возможно так называемое «выпотевание» меди на поверхности проката при нагреве передельной заготовки, что приведет к ухудшению качества поверхности и снижению коррозионно-стойкости готового проката.Copper helps to increase the strength properties of reinforcing profiles. But if the content of this element for a given composition exceeds 0.45%, then the so-called “sweating” of copper on the rolled surface is possible when the billet is heated, which will lead to a deterioration in surface quality and a decrease in the corrosion resistance of the finished rolled product.

Сталь может также дополнительно содержать молибден и титан в заявленных количества.The steel may also further comprise molybdenum and titanium in the declared amounts.

Наличие в составе стали не более 0,08% молибдена обеспечивает получение прочностных характеристик. Однако превышение приведенных значений не сопровождается дальнейшим повышением качества арматурных профилей, а лишь увеличивает расходы на легирование, что представляется нецелесообразным.The presence in the composition of the steel no more than 0.08% of molybdenum provides strength characteristics. However, the excess of the given values is not accompanied by a further increase in the quality of reinforcing profiles, but only increases the cost of alloying, which seems inappropriate.

Титан используют в качестве раскислителя, обеспечивающего образование карбонитридов при температурах выше температуры ликвидус. При содержании титана более 0,08% размер карбонитридов резко возрастает, что приводит к одновременному падению пластичности и ударной вязкости стали.Titanium is used as a deoxidizer, providing the formation of carbonitrides at temperatures above the liquidus temperature. When the titanium content is more than 0.08%, the size of carbonitrides increases sharply, which leads to a simultaneous decrease in the ductility and toughness of steel.

Структура стали, состоящая из мартенсита отпуска, нижнего и верхнего бейнита, в совокупности с микролегированием стали ниобием, способствует тому, что сталь не разупрочняется при высоких температурах (до 700-750°С) и, таким образом, является пожаростойкой.The steel structure, consisting of tempering martensite, lower and upper bainite, together with microalloying of steel with niobium, contributes to the fact that the steel does not soften at high temperatures (up to 700-750 ° C) and, therefore, is fireproof.

При величине относительного удлинения δ5 менее 12% разрушение материала происходит достаточно хрупко, без образования шейки, в связи с чем снижается надежность конструкций.When the relative elongation δ 5 is less than 12%, the destruction of the material occurs quite brittle, without the formation of a neck, and therefore the reliability of the structures is reduced.

При соотношении временного сопротивления разрыву к пределу текучести σвт менее 1,08 конструкция имеет недостаточный запас прочности после достижения арматурного профиля пластических деформаций.When the ratio of the temporary tensile strength to yield strength σ in / σ t less than 1.08, the design has an insufficient margin of safety after reaching the reinforcing profile of plastic deformations.

Для предложенного химического состава при величине углеродного эквивалента Сэ более 0,60% возможно значительное ухудшение пластических свойств и, соответственно, снижение сопротивления готового проката ударным нагрузкам.For the proposed chemical composition when the carbon equivalent value of Ce is more than 0.60%, a significant deterioration in the plastic properties is possible and, accordingly, a decrease in the resistance of the finished steel to impact loads.

Углеродный эквивалент рассчитывается исходя из формулыThe carbon equivalent is calculated based on the formula

Figure 00000001
Figure 00000001

где С - массовая доля углерода, %;where C is the mass fraction of carbon,%;

Mn - массовая доля марганца, %;Mn — mass fraction of manganese,%;

Cr - массовая доля хрома, %;Cr is the mass fraction of chromium,%;

V - массовая доля ванадия, %;V is the mass fraction of vanadium,%;

Мо - массовая доля молибдена, %;Mo is the mass fraction of molybdenum,%;

Сu - массовая доля меди, %;Cu - mass fraction of copper,%;

Ni - массовая доля никеля, %.Ni is the mass fraction of nickel,%.

Экспериментально установлено, что для сохранения необходимого уровня прочностных свойств арматурного профиля в месте сварного соединения углеродный эквивалент должен соответствовать условиямIt was experimentally established that in order to maintain the required level of strength properties of the reinforcing profile at the welded joint, the carbon equivalent must meet the conditions

0,36≤Сэ≤О,60 при 10≤d≤18 мм;0.36≤C e ≤O, 60 at 10≤d≤18 mm;

0,40≤Сэ≤О,60 при 20≤d≤28 мм;0.40≤C e ≤O, 60 at 20≤d≤28 mm;

0,45≤Сэ≤О,60 при 32≤d≤40 мм;0.45≤C e ≤O, 60 at 32≤d≤40 mm;

0,48≤Сэ≤0,60 при 42≤d≤70 мм,0.48≤C e ≤0.60 at 42≤d≤70 mm,

где d - номинальный диаметр арматурного профиля, мм.where d is the nominal diameter of the reinforcing profile, mm

Примеры реализации предлагаемого технического решения.Examples of the implementation of the proposed technical solution.

Выплавку низколегированных сталей различного химического состава производили в электродутовой печи. Для раскисления и легирования сталей в расплав вводили ферросилиций, ферромарганец, ферротитан, феррованадий, ниобий. Химический состав выплавленных сталей с различным содержанием легирующих элементов и примесей приведен в таблице 1.Smelting of low alloy steels of various chemical composition was carried out in an electric furnace. To deoxidize and alloy steel, ferrosilicon, ferromanganese, ferrotitanium, ferrovanadium, and niobium were introduced into the melt. The chemical composition of smelted steels with different contents of alloying elements and impurities is shown in table 1.

Непрерывнолитые заготовки из низколегированной стали нагревали в методической печи сортопрокатного стана 350 до температуры аустенитизации Та=1200°С и осуществляли многопроходную горячую прокатку арматурных профилей различных диаметров. Последний проход осуществляли при температуре Ткп=1000°С в круглом калибре с винтовыми канавками для формирования периодического арматурного профиля.Continuously cast billets of low alloy steel were heated in a methodical furnace of a section rolling mill 350 to an austenitizing temperature of Т а = 1200 ° С and multi-pass hot rolling of reinforcing profiles of various diameters was carried out. The last pass was carried out at a temperature T kn = 1000 ° C in a round gauge with helical grooves to form a periodic reinforcing profile.

Прокатанный арматурный профиль пропускали через трубчатые холодильники, в которых осуществляли его ускоренное охлаждение водой (закалку) от температуры Ткп=1000°С до температуры Тз=490-560°С.The rolled reinforcing profile was passed through tubular refrigerators, in which it was accelerated by water cooling (quenching) from a temperature T kn = 1000 ° C to a temperature T s = 490-560 ° C.

Окончательное охлаждение закаленного арматурного профиля от Tз=490-560°C до температуры окружающей среды проводили на воздухе. В процессе охлаждения на воздухе происходил самоотпуск закаленной стали. Микроструктура термоупрочненного арматурного профиля по всему поперечному сечению состояла из мартенсита отпуска, нижнего и верхнего бейнита. Для такой микроструктуры характерно сочетание высокой прочности, пластичности, ударной вязкости. Благодаря этому достигается повышение качества и выхода годных высокопрочных свариваемых арматурных профилей.The final cooling of the hardened reinforcing profile from T z = 490-560 ° C to ambient temperature was carried out in air. During cooling in air, tempered steel self-tempered. The microstructure of the heat-strengthened reinforcing profile over the entire cross section consisted of tempering martensite, lower and upper bainite. Such a microstructure is characterized by a combination of high strength, ductility, impact strength. Due to this, an increase in the quality and yield of high-strength welded reinforcing profiles is achieved.

В таблице 2 представлены контролируемые параметры высокопрочных свариваемых арматурных профилей и их эффективность.Table 2 presents the controlled parameters of high-strength welded reinforcing profiles and their effectiveness.

Данные, представленные в таблице 2, свидетельствуют о том, что при реализации предложенного технического решения (составы №6, 8) достигается наиболее высокое качество высокопрочных свариваемых арматурных профилей при одновременном повышении выхода годного. В случаях запредельных значений заявленных параметров (составы №1,5, 7), а также прототипа (вариант №14) качество высокопрочных профилей снижается. Также для составов №5, 7 становится неудовлетворительной свариваемость из-за высокого содержания в них углерода.The data presented in table 2 indicate that the implementation of the proposed technical solution (compositions No. 6, 8) achieves the highest quality of high-strength weldable reinforcing profiles while increasing yield. In cases of transcendental values of the declared parameters (compositions No. 1,5, 7), as well as the prototype (option No. 14), the quality of high-strength profiles is reduced. Also, for compositions No. 5, 7, weldability becomes unsatisfactory due to the high carbon content in them.

Исследования показали, что разупрочнение арматурных профилей, произведенных по составу №9, происходит при температуре ниже, чем в случае реализации предложенного технического решения.Studies have shown that the softening of reinforcing profiles produced by composition No. 9 occurs at a temperature lower than in the case of the implementation of the proposed technical solution.

Таким образом, предложенный высокопрочный свариваемый арматурный профиль обладает высокой пластичностью и стойкостью к высоким знакопеременным нагрузкам в зоне упругопластической работы материала, что позволяет рекомендовать его для использования в качестве рабочей арматуры железобетонных конструкций при строительстве атомных электростанций в сейсмически активных районах (до 9-балльных нагрузок).Thus, the proposed high-strength weldable reinforcing profile has high ductility and resistance to high alternating loads in the zone of elastoplastic work of the material, which allows it to be recommended for use as working reinforcement of reinforced concrete structures in the construction of nuclear power plants in seismically active areas (up to 9 point loads) .

Предлагаемый высокопрочный сварной арматурный профиль также характеризуется высокими служебными свойствами (свариваемость, способность к гнутью, повышенную пожарную безопасность, и т.д.), что позволяет использовать его со сварными соединениями в составе арматурных каркасов, сеток, закладных деталей и отдельных стержней при расчетной температуре до -55°С также без ограничений по характеру действия нагрузки (статической, динамической и многократно повторяющейся) и без сварки в качестве расчетной и конструктивной арматуры при любой расчетной температуре (до -75°С) без ограничений по характеру действия нагрузки (статической, динамической и многократно повторяющейся).The proposed high-strength welded reinforcing profile is also characterized by high service properties (weldability, bending ability, increased fire safety, etc.), which allows it to be used with welded joints as part of reinforcing cages, grids, embedded parts and individual rods at the design temperature up to -55 ° С also without restrictions on the nature of the load (static, dynamic and repeatedly repeated) and without welding as design and structural fittings for any calculation temperature (up to -75 ° С) without restrictions on the nature of the action of the load (static, dynamic and repeatedly repeated).

Кроме того, предлагаемый высокопрочный свариваемый арматурный профиль является свариваемым всеми видами сварки, применяемыми для арматурных профилей других менее прочных классов А500С и А400.In addition, the proposed high-strength weldable reinforcing profile is weldable by all types of welding used for reinforcing profiles of other less durable classes A500C and A400.

Использование предложенного технического решения позволит повысить рентабельность производства высокопрочных свариваемых арматурных профилей на 10-15% за счет снижения себестоимости. При этом на 19-45% уменьшается металлоемкость конструкций за счет применения предлагаемого арматурного профиля, обладающего более высокой прочностью, при замене им арматурного профиля классов А500С и А400.Using the proposed technical solution will increase the profitability of the production of high-strength welded reinforcing profiles by 10-15% by reducing the cost. At the same time, the metal consumption of structures is reduced by 19-45% due to the use of the proposed reinforcing profile with higher strength when replacing the reinforcing profile of classes A500C and A400 with it.

Таблица 1Table 1 Состав низколегированных сталейThe composition of low alloy steels № составаComposition number Содержание химических элементов, мас.%The content of chemical elements, wt.% СFROM MnMn SiSi VV NbNb SS PP CrCr MiMi СuCu МоMo TiTi Fe+примесиFe + impurities 1one 0,030,03 0,900.90 0,300.30 0,020.02 0,050.05 0,0120.012 0,0250,025 0,050.05 0,08,0.08 0,050.05 -- 0,020.02 остальноеrest 22 0,080.08 1,551.55 0,220.22 0,050.05 0,040.04 0,0110.011 0,0150.015 0,030,03 0,040.04 0,040.04 -- 0,020.02 -:--: - 33 0,170.17 1,151.15 0,340.34 0,0150.015 0,0150.015 0,0250,025 0,0200,020 0,090.09 0,080.08 0,250.25 -- -^- ^ -:--: - 4four 0,250.25 1,351.35 0,220.22 -- -- 0,0350,035 0,0400,040 0,070,07 0,080.08 0,250.25 -- -- -:--: - 55 0,620.62 0,680.68 0,210.21 -- -- 0,0250,025 0,0240.024 0,080.08 0,100.10 0,280.28 -- -- -:--: - 66 0,190.19 1,151.15 0,400.40 0,0180.018 0,0200,020 0,0150.015 0,0220,022 0,080.08 0,110.11 0,260.26 0,010.01 -- -:--: - 77 0,540.54 0,580.58 0,190.19 -- -- 0,0220,022 0,0210,021 0,080.08 0,070,07 0,100.10 -- -- -:--: - 88 0,240.24 1,221.22 0,380.38 0,020.02 0,0190.019 0,0210,021 0,0190.019 0,110.11 0,080.08 0,250.25 -- -- -:--: - 99 0,150.15 1,201.20 0,240.24 0,0120.012 0,0100.010 0,0150.015 0,0230,023 0,100.10 0,090.09 0,240.24 ~~ "" (прототип)(prototype)

Таблица 2table 2 Контролируемые параметры высокопрочных свариваемых арматурных профилей и их эффективностьControlled parameters of high-strength welded reinforcing profiles and their effectiveness № вариантаOption No. № составаComposition number Диаметр профиля, ммProfile Diameter, mm С3,C 3 M+[Nb], %M + [Nb],% Показатели качестваQuality indicators Выход годного Q,%The yield of Q,% δ5, %δ 5 ,% σв, МПаσ in , MPa σт, МПаσ t , MPa σвт in σ / σ m Свариваемость при температуре -55°СWeldability at a temperature of -55 ° C 1one 22 18eighteen 0,360.36 0,090.09 1919 820820 770770 1,071,07 Уд.Beats 99,599.5 22 22 4040 0,360.36 0,090.09 2222 730730 650650 1,121.12 Уд.Beats 99,799.7 33 55 1616 0,770.77 00 88 10101010 920920 1,101.10 Неуд.Ned. 00 4four 1one 1212 0,200.20 0,070,07 2424 690690 660660 1,0451,045 Уд.Beats 99,599.5 55 4four 3636 0,510.51 00 18eighteen 750750 660660 1,141.14 Уд.Beats 99,399.3 66 33 3232 0,400.40 0,030,03 1919 760760 670670 1,131.13 Уд.Beats 99,499,4 77 66 1616 0,430.43 0,0380,038 18eighteen 840840 700700 1,201.20 Уд.Beats 99,699.6 88 66 2828 0,430.43 0,0380,038 18eighteen 770770 670670 1,151.15 Уд.Beats 99,899.8 99 66 4040 0,430.43 0,0380,038 1717 740740 650650 1,141.14 Уд.Beats 99,799.7 1010 77 18eighteen 0,660.66 00 1010 995995 900900 1,091.09 Неуд.Ned. 00 11eleven 88 2222 0,490.49 0,0390,039 1717 810810 710710 1,141.14 Уд.Beats 99,799.7 1212 88 2828 0,490.49 0,0390,039 1616 800800 690690 1,161.16 уд-ud- 99,899.8 1313 88 3636 0,490.49 0,0390,039 1616 780780 670670 1,161.16 уд.beats 99,699.6 14fourteen 99 2828 0,390.39 0,0220,022 1919 750750 625625 1,201.20 Уд.Beats 97,397.3 прототипprototype

Claims (4)

1. Высокопрочный свариваемый арматурный профиль из низколегированной стали, характеризующийся тем, что он получен из стали, содержащей компоненты при следующем соотношении, мас.%:
углерод 0,03-0,50 марганец 0,95-2,25 кремний 0,15-0,70 ванадий не более 0,08 ниобий не более 0,08 железо и неизбежные примеси остальное

при этом сталь имеет микроструктуру, состоящую из мартенсита отпуска, нижнего и верхнего бейнита, значение δ5≥12%, отношение σвт≥1,08, суммарное содержание ванадия и ниобия составляет [V]+[Nb]≥0,035%, а ее углеродный эквивалент связан с диаметром арматурного профиля соотношением:
0,36≤Сэ≤0,60 при 10≤d≤18 мм,
0,40≤Сэ≤0,60 при 20≤d≤28 мм,
0,45≤Сэ≤0,60 при 32≤d≤40 мм,
0,48≤Сэ≤0,60 при 42≤d≤70 мм,
где δ5 - относительное удлинение, %,
σв - временное сопротивление разрыву, МПа,
σт - предел текучести МПа,
Сэ - углеродный эквивалент, %.
1. High strength weldable reinforcing profile of low alloy steel, characterized in that it is obtained from steel containing components in the following ratio, wt.%:
carbon 0.03-0.50 manganese 0.95-2.25 silicon 0.15-0.70 vanadium no more than 0.08 niobium no more than 0.08 iron and inevitable impurities rest

wherein the steel has a microstructure consisting of martensite tempering, the lower and upper bainite is 5 δ value ≥12%, a ratio σ / σ m ≥1,08, the total content of vanadium and niobium is [V] + [Nb] ≥0,035 % , and its carbon equivalent is associated with the diameter of the reinforcing profile by the ratio:
0.36≤Se≤0.60 at 10≤d≤18 mm,
0.40≤Se≤0.60 at 20≤d≤28 mm,
0.45≤Se≤0.60 at 32≤d≤40 mm,
0.48≤Se≤0.60 at 42≤d≤70 mm,
where δ 5 is the elongation,%,
σ in - temporary tensile strength, MPa,
σ t - yield strength MPa,
Ce is the carbon equivalent,%.
2. Профиль по п.1, отличающийся тем, что он получен из стали, в качестве неизбежных примесей содержащей, мас.%: сера не более 0,025, фосфор не более 0,025, хром не более 0,3, никель не более 0,3, медь не более 0,45.2. The profile according to claim 1, characterized in that it is obtained from steel, containing inevitable impurities, wt.%: Sulfur not more than 0.025, phosphorus not more than 0.025, chromium not more than 0.3, nickel not more than 0.3 , copper not more than 0.45. 3. Профиль по п.1, отличающийся тем, что он получен из стали, дополнительно содержащей не более 0,08 мас.% молибдена.3. The profile according to claim 1, characterized in that it is obtained from steel, optionally containing not more than 0.08 wt.% Molybdenum. 4. Профиль по п.1, отличающийся тем, что он получен из стали, дополнительно содержащей не более 0,08 мас.% титана. 4. The profile according to claim 1, characterized in that it is obtained from steel, optionally containing not more than 0.08 wt.% Titanium.
RU2012107849/02A 2012-03-02 2012-03-02 High-strength welded rebar RU2478727C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012107849/02A RU2478727C1 (en) 2012-03-02 2012-03-02 High-strength welded rebar

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012107849/02A RU2478727C1 (en) 2012-03-02 2012-03-02 High-strength welded rebar

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2478727C1 true RU2478727C1 (en) 2013-04-10

Family

ID=49152314

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012107849/02A RU2478727C1 (en) 2012-03-02 2012-03-02 High-strength welded rebar

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2478727C1 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2558786C1 (en) * 2014-07-29 2015-08-10 Открытое акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат" Reinforcing steel
RU2608927C1 (en) * 2015-09-09 2017-01-26 Акционерное общество "Научно-исследовательский центр "Строительство", АО "НИЦ "Строительство" Reinforcement bar for fabrication of metal grids and frames
RU2617070C1 (en) * 2016-04-25 2017-04-19 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова Российской академии наук (ИМЕТ РАН) High-strength low-alloy constructional steel
CN110846562A (en) * 2019-08-30 2020-02-28 陕钢集团汉中钢铁有限责任公司 Niobium-containing anti-seismic steel bar and preparation method thereof
CN112048666A (en) * 2020-08-18 2020-12-08 广西盛隆冶金有限公司 HRB400E hot-rolled ribbed steel bar and production method thereof
RU2774692C1 (en) * 2021-08-27 2022-06-21 Публичное акционерное общество «Северсталь» (ПАО «Северсталь») High-strength low-temperature welded reinforcing rod

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4406713A (en) * 1981-03-20 1983-09-27 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho Method of making high-strength, high-toughness steel with good workability
RU2245928C1 (en) * 2004-03-31 2005-02-10 ОАО "Омутнинский металлургический завод" Method for heat strengthening of reinforcement, plant for performing the method and cooling apparatus
RU2303646C2 (en) * 2005-07-18 2007-07-27 Открытое акционерное общество "Чусовской металлургический завод" Thermally and mechanically reinforced steel for ferroconcrete constructions
CN101007316A (en) * 2007-01-24 2007-08-01 广州钢铁企业集团有限公司 Method for producing niobium-contained HRB400 grade reinforcing steel
RU2381283C1 (en) * 2008-12-15 2010-02-10 Открытое акционерное общество "Северсталь" (ОАО "Северсталь") Manufacturing method of high-strength weld rebars
CN102071357A (en) * 2011-01-05 2011-05-25 武钢集团昆明钢铁股份有限公司 Nitrogenous niobium vanadium microalloying 500MPa and 550MPa high-intensity aseismic reinforcing steel bar and melting method

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4406713A (en) * 1981-03-20 1983-09-27 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho Method of making high-strength, high-toughness steel with good workability
RU2245928C1 (en) * 2004-03-31 2005-02-10 ОАО "Омутнинский металлургический завод" Method for heat strengthening of reinforcement, plant for performing the method and cooling apparatus
RU2303646C2 (en) * 2005-07-18 2007-07-27 Открытое акционерное общество "Чусовской металлургический завод" Thermally and mechanically reinforced steel for ferroconcrete constructions
CN101007316A (en) * 2007-01-24 2007-08-01 广州钢铁企业集团有限公司 Method for producing niobium-contained HRB400 grade reinforcing steel
RU2381283C1 (en) * 2008-12-15 2010-02-10 Открытое акционерное общество "Северсталь" (ОАО "Северсталь") Manufacturing method of high-strength weld rebars
CN102071357A (en) * 2011-01-05 2011-05-25 武钢集团昆明钢铁股份有限公司 Nitrogenous niobium vanadium microalloying 500MPa and 550MPa high-intensity aseismic reinforcing steel bar and melting method

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
СКОРОХОВ В.Н. и др. Строительная сталь. - М.: Металлургиздат, 2002 г., с.14, 119-129. *

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2558786C1 (en) * 2014-07-29 2015-08-10 Открытое акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат" Reinforcing steel
RU2608927C1 (en) * 2015-09-09 2017-01-26 Акционерное общество "Научно-исследовательский центр "Строительство", АО "НИЦ "Строительство" Reinforcement bar for fabrication of metal grids and frames
RU2617070C1 (en) * 2016-04-25 2017-04-19 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова Российской академии наук (ИМЕТ РАН) High-strength low-alloy constructional steel
CN110846562A (en) * 2019-08-30 2020-02-28 陕钢集团汉中钢铁有限责任公司 Niobium-containing anti-seismic steel bar and preparation method thereof
CN112048666A (en) * 2020-08-18 2020-12-08 广西盛隆冶金有限公司 HRB400E hot-rolled ribbed steel bar and production method thereof
RU2774692C1 (en) * 2021-08-27 2022-06-21 Публичное акционерное общество «Северсталь» (ПАО «Северсталь») High-strength low-temperature welded reinforcing rod
RU2802045C1 (en) * 2022-09-13 2023-08-22 Акционерное Общество "Металлургический Завод Балаково" Chemical composition of reinforcing bars
RU2814433C1 (en) * 2023-07-04 2024-02-28 Акционерное Общество "Металлургический Завод Балаково" Chemical composition of reinforcing bar

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101988144B1 (en) High toughness and high tensile strength thick steel plate with excellent material homogeneity and production method for same
KR102090196B1 (en) Rolled bar for cold forging
EP2924131B1 (en) Austenitic high-manganese stainless steel
RU2593567C2 (en) High-strength steel strip with high impact strength and yield point of 700 mpa and its production method
RU2478727C1 (en) High-strength welded rebar
JP5182642B2 (en) High strength thick steel plate with excellent delayed fracture resistance and weldability and method for producing the same
JP6725020B2 (en) Valve plate and method for manufacturing valve plate
JP6160574B2 (en) High-strength hot-rolled steel sheet excellent in strength-uniform elongation balance and method for producing the same
JP2010106298A (en) Method for manufacturing thick steel plate excellent in weldability and ductility in plate thickness direction
JP6809524B2 (en) Ultra-low yield ratio high-strength thick steel sheet and its manufacturing method
JP6988836B2 (en) Ultra-low yield ratio high-strength thick steel sheet and its manufacturing method
JP6297960B2 (en) Wire rod or steel bar for rebar, and method for producing the same
JP2016145415A (en) Steel material for reinforcement and manufacturing method therefor
JP2016148098A (en) Ultra high strength steel sheet excellent in yield ratio and workability
RU2547087C1 (en) Method of production of higher-strength hot-rolled stock
KR20180019740A (en) volt
RU2442831C1 (en) Method for production of high-strength steel
EP3269837B1 (en) Micro alloyed steel and method for producing the same
CA3094517C (en) A steel composition in accordance with api 5l psl-2 specification for x-65 grade having enhanced hydrogen induced cracking (hic) resistance, and method of manufacturing the steel thereof
JP2012193404A (en) Seamless steel pipe and method for manufacturing the same
JP6729522B2 (en) Thick wear-resistant steel plate, method of manufacturing the same, and method of manufacturing wear-resistant member
KR102289520B1 (en) Steel reinforcement and method of manufacturing the same
RU2533469C1 (en) Production of steel sheets of higher wear resistance
RU2358024C1 (en) Method of production of strips out of low alloyed steel
US8865061B2 (en) Steel alloy for a low-alloy steel for producing high-strength seamless steel tubing