CC BY
88
- 2 Мб). 2008
/65
М
ЕТАЛЛУРГИЯ
It is shown that the developed technology of melting, pouring, rolling allowed to receive cold-shaped reinforcing steel, corresponding to the requirements of Austrian standard ONORM B 4200.
С. Н. КОЛОС, А. В. ЗИНОВЕНКО, Л. В. ЛОКТИОНОВА, РУП«БМЗ»
РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА ХОЛОДНОДЕФОРМИРОВАННОЙ АРМАТУРНОЙ СТАЛИ ПО АВСТРИЙСКОМУ СТАНДАРТУ 01\1СтМ В 4200
Как известно, метизная отрасль традиционно обеспечивает сырьем и готовой продукцией в основном строительный и машиностроительный комплексы. В настоящее время строительные комплексы стран СНГ потребляют массовый вид метизной продукции — низкоуглеродистую арматурную проволоку класса Вр-1 (ГОСТ 6727-80). Опыт применения арматурной проволоки класса Вр-1 показывает, что вследствие ее низкой пластичности часто появляются хрупкие разрывы в местах технологических перегибов и сварных соединений.
Высокая пластичность арматурной стали является важным показателем при выборе арматуры для массового потребления. Применение арматурной стали с повышенной пластичностью значительно снижает риск прогрессирующего (лавинообразного) разрушения элементов железобетонных конструкций, что позволяет повысить надежность зданий и сооружений. Современные требования к прочностным и пластическим свойствам арматурной стали требуют поиска решений в технологии производства.
На РУП «БМЗ» освоено производство холодно-деформированной арматурной стали с трехсторонним периодическим профилем следующего сортамента:
• Б500 по СТБ 1704-2006 диаметрами 5-12 мм;
• В 500С по ТУ 14-1-5510-2005 диаметрами 4—5 мм;
• В 500C по ГОСТ Р 52544-2006 диаметрами 5—12 мм;
• Bst 500М по DIN 488 диаметрами 5—12 мм;
• Bst 500KR (А) по DIN 488+ODCH+ +DIN 1045 диаметрами 6—12 мм.
РУП «БМЗ» с 2006 г. поставляет холодноде-формированную арматурную сталь по стандарту DIN 488 в страны Балтии и Западной Европы (Германия, Чехия, Словакия, Польша и т.д.) Для расширения рынка сбыта арматурной холодноде-формированной стали БМЗ осваивает изготовление аналогичной продукции по стандартам других европейских стран. В частности, наряду с освоением технологии изготовления холодноде-формированной арматурной стали класса Bst 500 в 2007 г. на БМЗ освоено производство холоднодеформированной арматурной стали класса Bst 550 с повышенным уровнем прочностных и пластических свойств по австрийскому стандарту ONORM В 4200.
Сравнительные физико-механические свойства холоднодеформированной арматурной стали классов Bst 500 и Bst 550 приведены в табл. 1.
Холоднодеформированная арматурная сталь для армирования железобетонных конструкций, помимо высокой прочности, должна обладать и определенным запасом пластичности. Поэтому во всех
Таблица 1. Физико-механические свойства холоднодеформированной арматурной стали классов
Bst 500 и Bst 550
Наименование параметра Требования стандарта
DIN 488 DIN 488+ODCH+ DIN 1045 ONORM В 4200
Bst 500 Bst 550
Предел прочности, Н/мм2, не менее 550 550 620
Предел текучести, Н/мм2, не менее 500 500 550
Отношение предела прочности к пределу текучести, не менее 1,05 1,07 1,10
Относительное удлинение 55, %, не менее - - 12,0
Относительное удлинение 5ю, %, не менее 8,0 10,0 -
Полное относительное удлинение при максимальной нагрузке Agt, %, не менее — 3,3 2,0
ее I л ггттггн г тпгшп:п
U U / 2 (46), 2008 -
стандартах наряду с пределом прочности оговариваются и минимальные значения удлинения, которыми должна обладать арматурная сталь. Как видно из таблицы, холоднодеформированная арматурная сталь класса Bst 550 отличается от Bst 500 повышенными требованиями к пределу текучести (Re) и пределу прочности (Rm), а также высокими требованиями к пластическим свойствам (отношение предела прочности к пределу текучести Rm/Re). Данное отношение (Rm/Re>l,10) показывает, что отношение предела прочности к пределу текучести должно быть не менее 10%, стандарт DIN 488 величину этого же параметра для холоднодеформированной арматурной стали класса Bst 500 регламентирует как не менее 5%, т.е. в 2 раза меньше.
Разработка технологии производства холодно-деформированной арматурной стали класса Bst 550 производилась на базе технологии изготовления Bst 500.
Для придания холоднодеформированной арматурной стали необходимых и стабильных как механических, так и технологических свойств при ее изготовлении применяют катанку соответствующего диаметра и химического состава; снятие остаточных напряжений путем создания в поверхностных слоях упругой деформации растяжения и сжатия при ее изгибе; растяжение с деформацией не более 2—3%; искусственное и естественное старение.
Для повышения прочностных свойств стали используют легирующие элементы, такие, как марганец, хром, кремний, микролегирование титаном, ванадием и т.п.
На РУП «БМЗ», основываясь на теоретических и практических знаниях, было принято решение о применении в качестве легирующего элемента марганца. Марганец используется как раскисли-тель стали при ее выплавке, ослабляя вредное действие на качество стали кислорода (в виде FeO) и серы (в виде FeS). Он способствует получению плотной и однородной по химическому составу стали, увеличивает предел прочности проволоки, не влияя существенно на ее вязкие характеристики. В результате увеличения межпластинчатого расстояния в перлите при добавке марганца улучшается деформируемость стали.
Для обеспечения заданных характеристик холоднодеформированной арматурной стали класса Bst 550 была, разработана технология выплавки и проката катанки марки Арх-2 с повышенным содержанием марганца.
В табл. 2 и 3 приведены результаты испытания холоднодеформированной арматурной стали диаметрами 8 и 10 мм.
Испытания проводили в соответствии с требованиями стандартов ONORM В 4200, ONORM EN ISO 15630-1, ISO 6892.
Диаграммы растяжения холоднодеформированной арматурной стали диаметром 8 и 10 мм приведены на рис. 1, 2.
Испытания на растяжения дают возможность получить ряд механических характеристик, позволяющих оценить не только прочность материала, но и склонность его к упругим или пластическим деформациям.
Таблица 2. Статистический отчет по холоднодеформированной арматурной стали диаметром 8 мм. Потребитель — Австрия за период с 01.01 по 31.12.2007 г.
Параметры Цель специф. Мин. специф. Макс, специф. Кол-во изм. Средн. ско Мин. Макс. 5% квантиль 10% квантиль
Высота ребра, мм 0,42 63 0,55 0,052 0,44 0,67 0,45 0,47
0,42 63 0,54 0,053 0,44 0,67 0,44 0,46
0,42 63 0,55 0,052 0,45 0,66 0,45 0,47
Расстояние между центрами ребер, мм 7,32 63 5,67 0,093 5,40 5,95 5,49 5,53
7,32 63 5,63 0,114 5,25 5,86 5,41 5,46
7,32 63 5,65 0,105 5,34 5,87 4,45 4,49
Расстояние между ребрами, мм 63 1,45 0,273 0,97 1,90 0,93 1,04
63 1,48 0,281 0,90 2,10 0,94 1,05
63 1,42 0,286 0,93 1,96 0,87 0,98
Сумма части без ребер, мм 5,02 63 4,35 0,289 3,36 4,93 3,80 3,91
Угол, град 50 63 54 1,905 50 58 50 51
50 63 54 1,683 50 57 51 51
50 63 54 1,464 51 57 51 51
Временное сопротивление разрыву, Н/мм2 620 63 676 14,731 648 709 648 654
Условный предел текучести, Н/мм2 550 63 608 14,572 576 641 580 586
Отношение временного сопротивления разрыву к условному пределу текучести 1,10 63 1,11 0,013 1,10 1,15 1,09 1,09
Относительное удлинение А5, % 12,0 63 15,6 1,197 12,3 18,6 13,3 13,8
Относительное удлинение Agt, % 2,0 63 3,5 0,823 2,0 5,3 2,0 2,3
Площадь поперечного сечения, мм2 47,79 52,81 63 50,92 0,496 48,92 51,85 49,97 50,17
Отклонение от номинальной площади поперечного сечения, % -5,0 5,0 63 1,2 0,978 -2,7 3,1 -0,6 -0,2
Линейная плотность, кг/м 0,375 0,415 63 0,400 0,004 0,384 0,407 0,392 0,394
_ШГШГ ГШШГШIС7
- 2 (46). 2008 I ЧМш
Таблица 3. Статистический отчет по холоднодеформированной арматурной стали диаметром 10 мм. Потребитель - Австрия за период с 01.01 по 31.12.2007 г.
Параметры Цель специф. Мин. специф. Макс, специф. Кол-во изм. Средн. ско Мин. Макс. 5% квантиль 10% квантиль
Высота ребра, мм 0,55 24 - 0,76 0,050 0,68 0,85 0,65 0,68
0,55 24 0,76 0,059 0,66 0,88 0,63 0,65
0,55 24 0,76 0,055 0,66 0,86 0,64 0,66
Расстояние между центрами ребер, мм 8,64 24 6,65 0,089 6,50 6,91 6,46 6,50
8,64 24 6,62 0,070 6,52 6,77 6,47 6,50
8,64 24 6,62 0,091 6,35 6,74 6,43 6,47
Расстояние между ребрами, мм 24 1,36 0,167 1,13 1,70 1,00 1,07
24 1,39 0,225 1,10 1,86 0,91 1,01
24 1,35 0,108 1,20 1,63 1,12 1,16
Сумма части без ребер, мм 6,28 24 4,10 0,363 3,43 4,92 3,32 3,48
Угол, град 50 24 55 2,083 50 58 50 51
50 24 54 1,424 51 57 51 51
50 24 54 1,574 52 58 51 51
Временное сопротивление разрыву, Н/мм2 620 24 670 10,990 652 695 647 651
Условный предел текучести, Н/мм2 550 24 594 18,121 553 625 555 563
Отношение временного сопротивления разрыву к условному пределу текучести 1,10 24 1,13 0,024 1,10 1,20 1,08 1,09
Относительное удлинение А5, % 12,0 24 16,3 1,089 13,8 17,9 13,9 14,4
Относительное удлинение Аё1, % 2,0 24 4,1 0,634 3,2 6,2 2,8 3,0
Площадь поперечного сечения, мм2 74,58 82,43 24 80,91 0,510 79,90 81,79 79,81 80,03
Отклонение от номинальной площади поперечного сечения, % -5,0 5,0 24 3,1 0,650 1,8 4,2 1,7 1,9
Линейная плотность, кг/м 0,586 0,648 24 0,635 0,004 0,627 0,642 0,626 0,628
Стандартный протокол
Результаты:
Вес ; Длина! во I Врем.солрог.раэрыву! Усл.предел -г«куч«сги
Мг я I тт | : тт* : Ы/гтот-' Ы/тгс*
1 21 * ^ 5 ЗА ■ : 50,34 : 688 ! 611
~ 2 ~ ~211 ■ Ш \ 50,91 в8? ...............616........
"Т ' 220 Г '¡¡48 '51,14 " 688 ! 610
4 220 : 547 51,23 70С 614
5 „ 219 . 547 •5100 703 627
8 "220 549 ] ¡51.05 688 в07
.... 218 '■ 542. ! [ 51.24 > 699 '610
График серии:
г«иск/йое11
Результаты:
Сткмлартм* про! окоп
Ыг Вес 9 ¡Длина! ' тгл 80 | <штг | Вре«.сог>рот.разрыву; Усг лредеп текучести
1 350 552 • 80,77 686 _| 509
2 342 ! 539 ; 80,83 678 '605
'з 35С ! 552": 80.77 686 613 ......
.....4 " 341 : 536 : 81.04 630 613
5..... "341 ! 641 ; "80^29 880 1" 609
" б" 336 , 8076 Г............. 673 ..........! 1 600
? 336 I 530 ! ; 80.76 683 адз__
8 336 1 530 | I вО. 76 • .............684 614
График серии:
Уцдииеиие, %
Рис. 1
Таким образом, разработанная технология выплавки, разливки, проката позволила получить холоднодеформированную арматурную сталь, со-
Удяинение, %
Рис.2
ответствующую требованиям австрийского стандарта (ЖСЖМ В 4200 и сертифицировать данную продукцию.
