ПРОКАТ КЛАССА В500С ХОЛОДНОДЕФОРМИРОВАННЫЙ ПЕРИОДИЧЕСКОГО ПРОФИЛЯ ДЛЯ АРМИРОВАНИЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ

Полезная модель относиться к области металлургии, конкретнее, к конструкции проката для армирования железобетонных конструкций и может быть использована в метизном производстве при изготовлении арматурного проката.
Известен арматурный прокат-проволока, изготовляемая из низкоуглеродистой стали холодным волочением, требования к этой проволоке изложены в ГОСТ 6727-81. В качестве сырья используется катанка (горячекатаный круглый прокат в мотках) из стали марок Ст2кп и Ст 2кп по ГОСТ 380-81.
В процессе холодного волочения происходит изменение механических свойств стали (повышаются прочностные характеристики и снижаются пластичесие характеристики). Для улучшения (повышения) сцепления проката его профилируют путем создания на поверхности проката впадин и выступов.
Существенным недостатком этой проволоки являются:
- отсутствие надежной маркировки арматурного проката-проволоки;
- наличие концентраторов напряжений по впадинам и в зонах перехода
от впадин к выступам.
Отсутствие надежной маркировки арматурной проволоки вызывает высокую вероятность получения обезличенных прутков и арматурных изделий из арматурной проволоки. Последнее определяет необходимость дополнительных испытаний химического состава и механических свойств арматурной проволоки и изделий из нее.
Техническая задача, решаемая заявляемой моделью, состоит в разработке конструкций арматурной проволоки, которая обеспечивает:
- надежную идентификацию арматурной проволоки и арматурных изделий из нее за счет нанесения прокатной маркировки;
q
- стабильность пластических характеристик арматурного проката, а именно: относительного удлинения при максимально растягивающей нагрузке (At).
Решение задачи по надежной идентификации арматурного проката и изделий из нее достигается за счет выполнения на поверхности проката прокатной маркировки в виде трех участков особенной периодической поверхности в одном из рядов рифлений:
- первый и третий участки длиной равный двум шагам рифления - гладкие (без поперечных ребер (выступов));
- второй (средний между гладкими участками) равный 10 шагам рифления имеет 10 поперечных ребер (выступов) встречного направления к основной массе выступов в этом ряду рифления.
Общий вид прокатной маркировки представлен на рисунке 1.
Ожидаемый эффект от предложенной идентификации проката составит:
1. Ежегодный объем производства арматурного проката составляет:
Q=60000 т
2. Средняя масса одного мотка (пачки) арматурного проката составляет:
q=0,5 т
3. Готовое количество отгружемых мотков (пачек) составляет:
n=Q/q=60000/0,5=120000 мотков.
4. Доля мотков (пачек) без маркировочный бирок из-за потери при транспортировке и хранении:
m=0,1%
1
5. Стоимость одного анализа для определения содержания серы, фосфора и углерода (прибор "Leco") составляет C=450 руб.
2
6. Стоимость одного анализа для определения содержания легирующих элементов (марганца, крмния, хрома, меди, молибдена, никеля и т.д.) составляет: С=300 руб.
3
7. Стоимость обного испытания механических свойств арматурного проката составляет: С=150 руб.
Σ
1
2
2
8. Суммарные расходы на идентификацию одного мотка (пачки) арматурного проката без бирок составляет: С=C+С+C=450+300+150=900 руб.
Σ
9. Годовые затраты на анализы и испытания для идентификации проката без бирок составляет: З=Q×m×С=120000×0,001×900=108000 руб.
Таким образом, наличие прокатной маркировки обеспечивает экономию более 1000 тыс; руб. в год.
Решение задачи по обеспечению стабильности относительного удлинения арматурной проволоки достигается за счет рационального подбора шага (t) положения поперечных выступов. Для этого на гладкую стальную. проволоку наносится трехсторонний периодический профиль с различным шагом расположения поперечных выступов. Далее от каждого мотка отбирались по два образца проволоки с различных концов мотка и определялось относительное удлинение при разрыве как среднее двух значений. По совокупности результатов испытаний расчитывали характеристики - математическое ожидание и размах. Результаты представлены в таблице 1.
Примечание: определение границ производится по ссылочному руководству "Статистическое управление процессами (SPC)" Н.Новгород, СМЦ "Приоритет", 2007 г., стр.181-182.
q
Из приведенных в таблице 1 результатов следует, что при шаге профилирования менее 0,3d арматурный прокат не соответствует требованию At≥2,5.
q
При шаге профилирования более l,2d показатель At более не улучшается. Отсюда следует, что наиболее результативный шаг профилирования арматурного проката находится в интервале от 0,2d до l,2d, где d - номинальный диаметр круглого проката.
Таблица 1
- Зависимость относительного удлинения арматурного проката при максимальной нагрузке.
Наименование показателя
Шаг профилирования
0,2 d
0,3d
0,4 d
0,8 d
1,2 d
1,3d
Количество испытанных мотков
10
10
10
10
10
10
Среднее значение относительного удлинения при максимальной нагрузке
2,0
3,0
3,6
3,9
4,0
4,0
Размах значений относительного удлинения при максимальной нагрузке, %
0,3
0,3
0,3
0,2
0,1
0,1
Нижнее значение контрольной границы
1,9
2,9
3,5
384
3,97
3,97