SE462853B

SE462853B - PROCEDURES FOR REGULATING THE QUICK COOLING IN THE MANUFACTURE OF STEEL ALARMING STARS

Info

Publication number: SE462853B
Application number: SE8204207A
Authority: SE
Inventors: M Economopoulos; N Lambert
Original assignee: Centre Rech Metallurgique
Priority date: 1981-07-09
Filing date: 1982-07-07
Publication date: 1990-09-10
Also published as: GR77249B; CH639137A5; DK152691C; BR8108179A; CA1201960A; DK455481A; IE821651L; FI822426L; NO822384L; BE889575A; ZA818244B; MX159859A; ES8401530A1; IE53019B1; KR840000653A; AU536703B2; YU42779B; NO156903B; SE8204207D0; ES513811A0

Description

462 ess 2 av snabbkylningen, omvandlas till ferrit och karbider. 462 ess 2 of the rapid cooling, converted to ferrite and carbides.

Genom att begränsa snabbkylningen på lämpligt sätt kan man också bevara värme i stångens kärna och skapa en sådan tempe- raturgradient i stångens tvärsnitt, att anlöpning av det mar- tensitiska eller bainitiska ytskiktet äger rum under det ytter- ligare svalnandet. En lämplig begränsning av snabbkylningens varaktighet kan säkerställas genom inriktning på en given temperatur i kärnan vid snabbkylningsstadiets slut. I prak- tiken kan en operation av denna typ genomföras genom att man observerar ytans temperatur vid det ställe i stången där återvärmning iakttas som resultat av det från kärnan kommande värmet.By limiting the rapid cooling in a suitable manner, it is also possible to retain heat in the core of the rod and create such a temperature gradient in the cross section of the rod that annealing of the martensitic or bainitic surface layer takes place during the further cooling. An appropriate limitation of the duration of the rapid cooling can be ensured by focusing on a given temperature in the core at the end of the rapid cooling stage. In practice, an operation of this type can be carried out by observing the temperature of the surface at the place in the rod where reheating is observed as a result of the heat coming from the core.

Ett förfarande av denna typ, vanligen kallat "stört- kylning och självanlöpning", kan därför tillämpas - i en given fabrik med kända specifikationer för tillverkning av givna armeringar - på basis av det kännetecken, som bildas av kärntemperaturen vid snabbkylningsfasens slut. Det har där- jämte uppgivits, att denna temperatur bör vara ungefär 85000 för att ge en optimal kombination av sträckgräns och töjning hos armeringen. _ Användningen av denna kombination leder uppenbarligen till framställningav armeringar med förbättrad kvalitet. När fackmannen har dessa arbetsbetingelser tillgängliga, kan han välja det medel som skall användas för erhållande av den er- forderliga temperaturen.A process of this type, commonly referred to as "quenching and self-running", can therefore be applied - in a given plant with known specifications for the manufacture of given reinforcements - on the basis of the characteristic formed by the core temperature at the end of the rapid cooling phase. It has also been stated that this temperature should be approximately 85,000 to provide an optimal combination of yield strength and elongation of the reinforcement. The use of this combination obviously leads to the production of reinforcements with improved quality. When the person skilled in the art has these working conditions available, he can choose the means to be used for obtaining the required temperature.

Förfarandet enligt uppfinningen är avsett att specifi- cera de parametrar för varje produkt, som utmärker en snabb- kylningsanläggning och som bibringar armeringarna de önskade egenskaperna. Det är känt, att dessa parametraršh=dels snabb- kylningens intensitet, d.v.s. värmeflödets medeltäthet, här angiven mellan 800 och 60000 och vanligen betecknad med 0 och uttryckt i MW/m2, dels snabbkylningstiden, betecknad med t och uttryckt i sekunder.The method according to the invention is intended to specify the parameters for each product which characterize a rapid cooling system and which impart to the reinforcements the desired properties. It is known that these parameters depend on the intensity of the rapid cooling, i.e. the average density of the heat flux, indicated here between 800 and 60,000 and usually denoted by 0 and expressed in MW / m2, and the rapid cooling time, denoted by t and expressed in seconds.

Detta förfarande kan i synnerhet tillämpas på fram- ställning av stålarmeringar med mekaniska egenskaper, som tillfredsställer kvalitetsnormer, t.ex. en sträckgräns mellan 400 och 600 MPa och en töjning av minst 14 %. 462 853 3 I det enligt uppfinningen avsedda förfarandet för till- verkning av stålarmeringar, vid vilket stängerna snabbkyls under eller omedelbart efter valsningen tillfredsställer de för reglering av snabbkylningen väsentliga parametrarna 0 och t samtidigt följande villkor: 0,05 d - 0,0 < 0 . r < 0,82 d + 0,6 iogø > - 0,960 . log a + 2,098 vari d betyder den behandlade stångens diameter i millimeter.This process can be applied in particular to the production of steel reinforcements with mechanical properties, which satisfy quality standards, e.g. a yield strength between 400 and 600 MPa and an elongation of at least 14%. 462 853 3 In the process according to the invention for the manufacture of steel reinforcements, in which the rods are rapidly cooled during or immediately after rolling, the parameters 0 and t essential for regulating the rapid cooling simultaneously satisfy the following conditions: 0.05 d - 0.0 <0 . r <0.82 d + 0.6 iogø> - 0.960. log a + 2,098 where d means the diameter of the treated rod in millimeters.

Förfarandet enligt uppfinningen gör det möjligt att framställa synnerligen fördelaktiga produkter med avseende på kombinationen av de mekaniska egenskaperna. Å ena sidan är volymen av det martensitisk-bainitiska området såväl som dess grad av adducering genom självanlöpning sådana, att de medför hög sträckgräns. Å andra sidan förblir töjningen inom de önskade gränserna.The process according to the invention makes it possible to produce extremely advantageous products with regard to the combination of the mechanical properties. On the one hand, the volume of the martensitic-bainitic region as well as its degree of self-run adduction are such that they cause a high yield strength. On the other hand, the elongation remains within the desired limits.

Ett första exempel på tillämpningen av förfarandet en- ligt uppfinningen hänför sig till tillverkning av stänger med en diameter av 20 mm, vilka avges från valsverket med en has- ighet av 12 m/s och vid en temperatur av 1050oC. Med hänsyn till svetsbarheten och av ekonomiska skäl ligger ståles kemiska sammansättning inom ett givet område, t.ex. 0,10_- 0,20 % C, 0,8 - 1,3 % Mn. I det ifrågavarande fallet innehöll stålet 0,13 % C och 1,2 % Mn. I det nyvalsade tillståndet hade det en sträckgräns av ungefär 365 MPa och en töjning av 22 till 2u°c.A first example of the application of the method according to the invention relates to the manufacture of rods with a diameter of 20 mm, which are discharged from the rolling mill at a speed of 12 m / s and at a temperature of 1050 ° C. With regard to weldability and for economic reasons, the chemical composition of steel is within a given range, e.g. 0.10 - 0.20% C, 0.8 - 1.3% Mn. In the case in question, the steel contained 0.13% C and 1.2% Mn. In the newly rolled state, it had a yield strength of about 365 MPa and an elongation of 22 to 2 ° C.

För att få stålarmeringar för betong, vilka har för- bättrad sträckgräns och duktilitet väljer valsverksteknikern, i enlighet med tillgänglig utrustning och tillgängligt ut- rymme, en anläggning, vars snabbkylningsintensitet och längd (och därmed behandlingstid) motsvarar ovan angivna villkor, d.v.s. 0 ;,7 Mw/m2 8,6 < 0 . t < 17.In order to obtain steel reinforcements for concrete, which have improved yield strength and ductility, the rolling mill technician selects, in accordance with available equipment and available space, a plant whose rapid cooling intensity and length (and thus treatment time) correspond to the above conditions, i.e. 7; 7 Mw / m2 8.6 <0. t <17.

Valet av en anläggning, vars genomsnittliga värmeflödes- täthet mellan 800 och 60000 är 10 MW/m2 och vars längd L-är 12 m, leder till en sträckgräns av 500 MPa och en töjning av 482 858 H ,6 %. Valet av en anläggning, vars kännetecken är. ø = 8,8 MW/m2 eeh L = med en sträckgräns av 550 MPa och en töjning av 18,5 %.The choice of a plant, whose average heat flux density between 800 and 60,000 is 10 MW / m2 and whose length L-is 12 m, leads to a yield strength of 500 MPa and an elongation of 482 858 H, 6%. The choice of a facility, whose characteristics are. ø = 8.8 MW / m2 eeh L = with a yield strength of 550 MPa and an elongation of 18.5%.

I detta fall skulle behandlingstiden vara 1,7 s och produkten ø.t vara 14,35. 1 Ett andra exempel hänför sig till tillverkning av I ,5 m, skulle ge en stålarmering stänger av 8 mm diameter, vilka avges från valsverket med en hastighet av 18 m/s och vid en temperatur av ungefär 1o0o°c. stålet innehåller 0,18 8 c och 0,8 8 tillstånd har det en sträckgräns av 325 MPa och en töjning av Mu. I nyvalsat ungefär 30 %.In this case, the treatment time would be 1.7 s and the product ø.t would be 14.35. A second example relates to the manufacture of 1.5 m, would give a steel reinforcement bars of 8 mm diameter, which are discharged from the rolling mill at a speed of 18 m / s and at a temperature of about 10 ° C. the steel contains 0.18 8 c and 0.8 8 conditions, it has a yield strength of 325 MPa and an elongation of Mu. In newly rolled about 30%.

I detta fall är de av förfarandet enligt uppfinningen pâlagda gränserna ø 3, 17 MV/m2 8,2 < ø . r < 7,18 Om man väljer en anläggning med 0 = 17 MW/m2 och en behand- lingslängd L = 4,5 m, erhålls stänger med en sträckgräns av 500 MPa och en töjning av 18 %. I detta fall skulle behandlings- tiden bli 0,25 s och produkten ®.t bli 4,25. Samma egenskaper erhölls med 0 = 25 MW/m2 och en behandlingstid av 0,17 s, d.v.s. en snabbkylningslängd av 3 m.In this case, the limits imposed by the method according to the invention ø 3, 17 MV / m2 are 8,2 <ø. r <7.18 If you choose a plant with 0 = 17 MW / m2 and a treatment length L = 4.5 m, rods with a yield strength of 500 MPa and an elongation of 18% are obtained. In this case, the treatment time would be 0.25 s and the product ®.t would be 4.25. The same properties were obtained with 0 = 25 MW / m2 and a treatment time of 0.17 s, i.e. a rapid cooling length of 3 m.

*Vil* Vil

Claims

462 853 EBIEHI REQUIREMENTS Procedure for the manufacture of a steel reinforcement bar for concrete with a diameter between 8 mm and 40 mm, a yield strength between 400 MPa and 600 MPa and an elongation of at least 14%, the steel reinforcement bar being subjected to rapid cooling during or immediately rolling to a temperature lower than that at which the cured products are formed to form a surface layer of martensite and / or bainite on the bar and the bar is then subjected to a subsequent air cooling during which the surface layer is annealed by the heat coming from the uncured parts of steel bars, characterized by regulating the rapid cooling of steel bars with diameters within the above range by the steps a) the minimum value of the average heat flux density (ø) is determined between 800 ° 0 and 600 ° O, which value guarantees rapid cooling of steel bars with said diameters, the minimum value varying in inverse proportion to the diameter according to the condition: log n 2 - 0,964 log d + 2,098 b) you select for ø an rms value which is at least equal to the said minimum value, c) you determine the time (t) for using the rms value of ø to achieve the necessary cooling effect using the condition: 0 , 45d - 0.4 <ø. t <0.82d + 0.6 ,. the value of the product (ø.t) corresponding to a yield strength between 400 and 600 MPa. d) the steel bar is rapidly cooled during the effective cooling time (t) with the effective value of the average heat flux density (ø) between 800 ° O and 600 ° C, the parameters ø, t and d being expressed in MW / m °, seconds and millimeters, respectively.