Высокопрочная арматурная сталь

Раздел: Учебники

С 1967 г. металлургической промышленностью нашей страны началось освоение массового производства термически упрочненной арматуры диаметром 10—16 мм классов Ат—V и Ат—VI из стали марки 20ГС. Высокопрочная арматура диаметром 10 мм чаще всего поставляется потребителю класса Ат—VI, поскольку она находит, например, широкое применение при изготовлении стоек линий электропередач (ЛЭП), где использование материала высокой прочности (ав не менее 1250 МПа) позволяет снизить расход стали до 40—50%. То же относится и к арматуре диаметром 12 мм, хотя она более широко применяется со свойствами класса Ат—V. Высокопрочную арматурную сталь диаметром 14 мм и выше строители, как правило, заказывают со свойствами не менее класса Ат—V.

Ниже приведены данные статистической оценки качества термоупрочнеиной арматуры диаметром 10—14 мм по результатам обработки сдаточных испытаний около 800 плавок арматурной стали марки 20ГС производства Криворожского и Западно-Сибирского металлургических комбинатов — главных поставщиков высокопрочных арматурных сталей в отрасли. Плавки изготовляли в конвертерах. Сталь разливали в слитки массой 8,3 и 12 т.

Результаты статистической обработки данных химического анализа выплавленной, например, в 1983 г. арматурной стали марки 20ГС в количестве около 200 000 т могут быть представлены показателями, приведенными в табл. 35.

По химическому составу выплавленный металл полностью соответствует марочному составу стали 20ГС по ТУ 14—15—139—84. Сталь, выплавляемая Западно-Сибирским металлургическим комбинатом, по всем элементам характеризуется более низкими значениями коэффициента вариации, а также более чиста по сере. Однако, арматурная сталь марки 20ГС производства комбината «Криворожсталь» более чиста по фосфору. Что касается средних

Несмотря на то, что марочный состав стали 20ГС регламентирует содержание марганца и кремния 1 —1,5 и 1 —1,5% модальные значения содержания марганца и кремния в металле производства этих комбинатов составляют соответственно 1,12; 1,08 и 1,08; 1,04%. Удельный вес плавок, когда содержание этих элементов приближается к верхней границе, не превышает 10%. Следовательно, в 90% случаев имеет место умеренный расход ферросплавов.

О качестве термоупрочнеиной арматуры диаметром 12 и 14 мм из стали 20ГС производства Криворожского и Западно-Сибирского металлургических комбинатов можно судить из данных  38, где пунктирными линиями обозначены нижние границы класса Ат—V по новому ГОСТ 10884—81. Видно, что изготовленная обоими комбинатами продукция отвечает требованиям класса Ат—V по ГОСТ поскольку верхние пределы механических свойств стандартом не оговариваются. Выпадов в более низкий класс по пределу текучести или же в брак по пластичности не наблюдается. Имеющие место случаи перехода в класс Ат—IV по временному •сопротивлению не превышает 1%, т. е. свойства готовой продукции с вероятностью 99% оказываются не ниже требований класса Ат—V. Среднеквадратические отклонения прочностных свойств и их средние значения укладываются в рамки требований ГОСТ 10884—81.

Термоупрочненная арматура Западно-Сибирского металлургического комбината отличается более низкими значениями среднеквадратичного отклонения, коэффициента вариации и размаха по 0ч),2> вв и 65 в сравнении с металлом того же сортамента производства комбината «Криворожсталь». Однако, пластические характеристики термоупрочненной арматуры диаметром 12—14 мм производства комбината «Криворожсталь» все же несколько выше, чем у такой арматуры производства Западно-Сибирского металлургического комбината. Возможно, это в определенной мере связано с статистически более высоким содержанием фосфора в металле Западно-Сибирского металлургического комбината, о чем уже упоминалось.

Итак, статистическая обработка сдаточных механических испытаний около 200 тыс. т термоупрочненной арматуры диаметром 10—14 мм из стали марки 20ГС свидетельствует о том, что качество готовой продукции полностью отвечает требованиям ГОСТ 10884—81, а хорошая технологичность стали обеспечивает простоту управления и надежность процесса термического упрочнения арматуры в потоке прокатки.

Высокое соотношение прочности и пластичности, гарангиро- ванность поставки потребителю продукции со свойствами не ниже класса Ат—V позволили присвоить высокопрочной арматуре из стали 20ГС производства Криворожского и Западно-Сибирского» металлургических комбинатов государственный Знак качества. По высшей категории качества аттестована термически упрочненная арматура из этой же марки стали и на Череповецком металлургическом комбинате.

В табл. 36 приведены данные по статистической оценке качества термоупрочненной арматуры из стали 20ГС2 производства Западно-Сибирского металлургического комбината на базе обработки сдаточных испытаний 44 плавок этой стали. Металл выплавляли в 300 т конвертере и разливали в слитки массой 11,5 т..Видно, что термоупрочненная арматура из стали 20ГС2 в подавляющем большинстве случаев отвечает требованиям класса Ат—VI по ГОСТ 10884—81 с существенным запасом пластичности. Среднеквадратичные отклонения генеральной совокупности по сто,2 и ав существенно ниже значений (88 и 88 МПа соответственно), установленных стандартом для продукции высшей категории качества. Это послужило основанием для аттестации термомеханически упрочненной арматуры из стали 20ГС2 класса Ат—VI производства Западно-Сибирского металлургического комбината государственным Знаком качества.