Термист Термомеханическое упрочнение арматурного проката технология, средства, разработка

Термомеханическое упрочнение арматурного проката

И.А.Гунькин

Термомеханическое упрочнение арматурного проката - технологическая операция, направленная на повышение предела текучести и временного сопротивления арматурного проката (или одного из этих параметров) за счет ускоренного охлаждения проката в потоке стана.

Самой распространенной, по мнению автора, схемой термомеханического упрочнения арматурного проката является ускоренное охлаждение раската после выхода из последней клети прокатного стана (рис. 1).

Рис. 1. Схема термомеханического упрочнения арматурного проката
• I - раскат;
• II - последняя (чистовая) клеть прокатного стана;
• III - линия ускоренного охлаждения
  • 1 - форсунка,
  • 2 - камера охлаждения,
  • 3 - отсечка.

После выхода из последней клети II раскат I подают в линию ускоренного охлаждения III проходного типа.

На движущийся в камере ускоренного охлаждения 2 раскат воздействует высокотурбулезированный поток охлаждающей воды. Благодаря высокой турбулентности потока, теплообмен между раскатом и охлаждающей водой отличается от классического теплообмена при закалке (отсутствуют фазы паровой подушки, пузырькового кипения и конвекции). Ряд специалистов (и автор - в их числе) считают, что при правильной организации потока в камере охлаждения теплопередачу от раската в охлаждающую воду можно рассматривать как частный случай поверхностных условий первого рода. В этом случае, в первом приближении, можно считать, что поверхность раската практически мгновенно охлаждается до температуры воды. После этого теплообмен в линии ускоренного охлаждения происходит при постоянной температуре поверхности раската.

Несмотря на простоту (зачастую это - простая труба), камера охлаждения (см. поз. 2 на рис. 1) является основным рабочим узлом линии ускоренного охлаждения. Форсунка 1 и узел сброса отработанной воды (отсечка) 3 предназначены для обслуживания камеры охлаждения. Форсунка служит для подачи воды в камеру охлаждения, а отсечка - чтобы остановить охлаждающий поток, но при этом пропустить раскат.

Входящий в линию ускоренного охлаждения раскат имеет практически равномерную по сечению температуру. Эту температуру принято называть температурой конца прокатки t°_кп. После входа в линию ускоренного охлаждения максимальная скорость охлаждения будет наблюдаться на поверхности раската. Чем дальше от поверхности раската, тем скорость охлаждения будет ниже. Самая низкая скорость охлаждения будет в центре раската. В результате температура раската на выходе из линии ускоренного охлаждения будет неравномерной по сечению. Минимальная температура - на поверхности раската, максимальная - в центре. Поэтому говорить о температуре раската на выходе из линии ускоренного охлаждения как о какой-то скалярной величине нельзя. Можно говорить о распределении температуры по сечению раската, средней по сечению раската температуре или о температуре конца ускоренного охлаждения t°_уо (последнюю еще называют температурой самоотпуска t°_со).

Ускоренное охлаждение проката в потоке стана не обязательно приводит к термомеханическому упрочнению. Эффект упрочнения начинается при достижении некоторой температуры начала термомеханического упрочнения. Для низкоуглеродистых и низколегированных марок стали, из которых, в основном, изготавливают арматурный прокат, эта температура лежит в районе 720 ÷ 740 °C. Если температура конца ускоренного охлаждения выше температуры начала термомеханического упрочнения, то увеличения значений предела текучести и временного сопротивления не наблюдается, либо оно незначительное.

Фактическая температура конца ускоренного охлаждения, в зависимости от марки стали и требуемой степени упрочнения арматурного проката составляет 350 ÷ 650 °C. Для ненапрягаемого арматурного проката с минимальным гарантированным уровнем предела текучести 400 ÷ 500 Н/мм² характерна температура конца ускоренного охлаждения 550 ÷ 650 °C. Для высокопрочного напрягаемого арматурного проката с гарантированным уровнем предела текучести в 1 000 Н/мм² и выше температура конца ускоренного охлаждения составляет 350 ÷ 400 °C.

К началу страницы

Web-сайт “Термист” (termist.com)
Термомеханическое упрочнение арматурного проката

Отсутствие ссылки на использованный материал является нарушением заповеди "Не укради"

Редактор сайта: Гунькин И.А. (termist.com@gmail.com)