Оптимизация температурно-деформационных параметров прокатки специальных сталей с учетом их влияния на структуру и свойства
Loading...
Date
2016
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Запорізький національний технічний університет
Abstract
UK: Розроблено технології суміщеної деформаційно-термічної обробки підшипникових, конструкційних, корозійностійких сталей. Досягнуто покращення фізико-механічних властивостей та зменшення тривалості термообробки прокату спеціальних сталей у порівнянні із термообробкою в термічних цехах, що визначається впливом динамічної рекристалізації на зменшення розміру зерна, протяжності та товщини карбідної сітки, прискорення сфероїдизації карбідів.
Впроваджується на стані 325 ПАТ «Дніпроспецсталь» технологія деформаційно-термічної обробки сортового прокату підшипникових сталей із сфероїдизуючим відпалом.
EN: The technologies of combined deformation-heat treatment were developed for structural, corrosion-resistant and bearing steels. Improvement of physical and mechanical properties and shortening of heat treatment time are obtained for rolled section of special steels, as compared to the treatment in thermal workshop. Technological control of dynamic recrystallization decreases the grain size, length and thickness of carbide network, and accelerates the formation of carbide spheroids.
For bearing steel with spheroidizing annealing, the technology of combined deformation-heat treatment is introduced in mill 325 at PJSC «Dneprospetsstal».
RU: Диссертационная работа посвящена изучению особенностей структурообразования и кинетики рекристаллизации аустенита при многопроходной горячей деформации с целью оптимизации температурно-деформационных параметров прокатки и улучшения свойств сортового проката специальных сталей. Диссертация имеет практическую и научную ценность. Разработаны ресурсосберегающие технологии совмещенной деформационно-термической обработки проката подшипниковых, конструкционных, коррозионностойких сталей.
Показана принципиальная возможность получения конкурентоспособного проката специальных сталей с высоким уровнем физико-механических свойств после совмещенной деформационно-термической обработки за счет реализации эффектов динамической рекристаллизации при горячей прокатке.
Прокаткой коррозионностойких аустенитных сталей 10Х17Н13М2Т и 12Х18Н10МТ при 1050…1150 ºС установлено, что рекристаллизация начинается уже в очаге деформации. В этих сталях при 1150 ºС образуется 30…35 % динамически рекристаллизованных зерен. При выдержке 1…40 с после прокатки рекристаллизация идет значительно медленнее. Построена диаграмма кинетики рекристаллизации аустенита стали 10Х17Н13М2Т. Для оценки развития динамической рекристаллизации и получения ~50 % объема рекристаллизации разработан температурный критерий динамической рекристаллизации. Этот критерий целесообразно использовать при выборе температурно-деформационных параметров с целью измельчения зерна специальных сталей при горячей прокатке.
Установлено, что под действием динамической рекристаллизации в горячедеформированном при 850 ºС аустените подшипниковой стали ШХ15 происходит обогащение углеродом и хромом (до начала выделения избыточных карбидов) как на границах исходных зерен, так и на границах динамически рекристаллизованных зерен. Это уменьшает протяженность и толщину карбидной сетки, замедляет ее появление при последеформационном охлаждении, а также ускоряет формирование сфероидизированных карбидов при отжиге проката подшипниковых сталей.
Научной ценностью работы является уточнение процессов структурообразования и кинетики рекристаллизации при горячей прокатке, предложен пакетный механизм образования динамически рекристаллизованных зерен. Подтвержден эффект формирования зародышей рекристаллизованных зерен аустенита в очаге деформации на основании расчетов энергии активации процесса динамической рекристаллизации в условиях горячей прокатки стали 10Х17Н13М2Т.
Для реализации технологии совмещенной деформационно-термической обработки разработаны технологические и термокинетические схемы, предложено оборудование, которые рекомендуется использовать при будущей реконструкции прокатно-термического производства с созданием новых модульных линий деформационно-термической обработки и дооснащении действующих прокатных станов.
В результате опытно-промышленного опробования технологий совмещенной деформационно-термической обработки показано сокращение длительности сфероидизирующего отжига проката подшипниковых сталей на 27 %; закалки конструкционных сталей – на 77 %. При этом обеспечены требования стандартов по микроструктуре и механическим свойствам специальных сталей. Технология совмещенной деформационно-термической обработки сортового проката подшипниковых сталей со сфероидизирующим отжигом внедряется на стане 325 на ПАО «Днепроспецсталь». Наибольшие ресурсосберегающие и структурные эффекты могут быть реализованы в условиях создания современных модульных линий, совмещающих в одном технологическом процессе горячую прокатку и термообработку с использованием тепла прокатного нагрева.
Description
Куницька, І. М. Оптимізація температурно-деформаційних параметрів прокатки спеціальних сталей з урахуванням їх впливу на структуру та властивості [Текст]: дис. … канд. техн. наук: 05.16.01
/ Куницька Ірина Миколаївна. – Запоріжжя, 2016. – 184 с.
Keywords
сортовий прокат, багатопрохідна гаряча деформація, динамічна рекристалізація, аустеніт, спеціальні сталі, властивості, мікроструктура, ресурсозберігаючі технології, суміщена деформаційно-термічна обробка, rolled section, multipass hot deformation, dynamic recrystallization, austenite, special steels, microstructure, properties, energy-saving technologies, combined deformation-heat treatment, сортовой прокат, многопроходная горячая деформация, динамическая рекристаллизация, аустенит, специальные стали, микроструктура, свойства, ресурсосберегающие технологии, совмещенная деформационно-термическая обработка