Технологічні основи керування структурою і властивостями корозійностійких сталей - Автореферат

АВТОРЕФЕРАТ дисертації на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук ТЕХНОЛОГІЧНІ ОСНОВИ КЕРУВАННЯ СТРУКТУРОЮ І ВЛАСТИВОСТЯМИ КОРОЗІЙНОСТІЙКИХ СТАЛЕЙдоктор технічних наук, професор Луньов Валентин Васильович, Запорізький національний технічний університет, директор Фізико-технічного інституту, завідувач кафедри «Машини і технологія ливарного виробництва» Захист відбудеться “03 ”червня 2008 р. о _1330_ годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д17.052.01 в Запорізькому національному технічному університеті (ЗНТУ) за адресою: 69063, м. У роботі показано, що одним з факторів, який чинить визначальний вплив на структуру, механічні, технологічні та службові властивості корозійностійких сталей є високохромисті фази (карбіди, нітриди, карбонітриди, s-фаза), які виділяються, в основному, на межах зерен та призводять до збіднення твердого розчину на хром, і, як наслідок, до зниження технологічної пластичності, штампувальності та корозійної стійкості. В работе показано, что одним из факторов, оказывающих определяющее влияние на структуру, механические, технологические и служебные свойства коррозионностойких сталей, являются высокохромистые фазы (карбиды, нитриды, карбонитриды и s-фаза), выделяющиеся, в основном, на границах зерен и приводящие к обеднению твердого раствора хромом, и, как следствие, к снижению технологической пластичности, штампуемости и коррозионной стойкости. В результате проведенных исследований показано, что основными путями нейтрализации отрицательного влияния высокохромистых фаз являются: снижение в сталях содержания углерода в результате газокислородного рафинирования жидкого металла, замена традиционного легирования титаном многокомпонентным легированием (Ti, Nb, V, РЗМ) с целью изменения состава и морфологии карбидной фазы, применение усовершенствованных режимов термической и деформационно-технической обработок с целью измельчения размеров зерен, а также количества и топографии высокохромистых фаз.Актуальними задачами сучасного матеріалознавства є вдосконалення принципів легування, розроблення нових складів та високоефективних технологій металургійного виробництва корозійностійких сталей різних структурних класів, які не містять дефіцитних компонентів і одночасно мають сукупність підвищених властивостей у порівнянні з їх аналогами, поширеними в нинішній час. Перспективним напрямком у вирішенні такої гострої задачі може бути створення системи комплексного легування та мікролегування, яка здатна ефективно перешкоджати утворенню високохромистих фаз, а, отже, реалізувати внутрішні резерви корозійностійких сталей незалежно від складу та структурного класу. Невстановленими залишаються закономірності та механізми позитивного впливу комплексного легування на процеси формування структури і властивостей цих сталей. Більшість наукових робіт, які виконані у цьому напрямку, присвячені, як правило, вивченню окремих аспектів структуроутворення, в них відсутні узагальнюючі дослідження, які б охоплювали сталі різних систем легування, структурних класів та функціонального призначення з позицій природи перетворень високохромистої фази та її ролі в формуванні їх властивостей. Розроблені способи деформаційно-термічного і термічного оброблення, які дозволяють формувати необхідний склад, топографію надлишкових високохромистих фаз в створених і стандартних сталях, що забезпечують стабільний структурний стан сталей у процесі експлуатації і дуже ефективне керування їх властивостями.Проведений критичний аналіз новітніх теорій і механізмів модифікування РЗМ та легування стабілізуючими елементами корозійностійких сталей показав, що модифікування є універсальним засобом керування їх структурою та властивостями. Показана доцільність визначення технологій гарячого деформування, термічного та деформаційно-термічного оброблення як факторів, які дозволяють формувати необхідний склад і топографію надлишкових високохромистих фаз в корозійностійких сталях різних структурних класів і ступеня легування та ефективно керувати їх властивостями. Рентгеноструктурний метод дослідження застосовували для визначення зміни параметра решітки фериту у процесі вивчення кінетики утворення та розчинення карбідної (карбонітридної) фази, а також вивчення процесу рекристалізації. Проведені порівняльні дилатометричні випробування підтвердили висовки попередніх металографічних досліджень про те, що у межах заданого хімічного складу сталь 05Х18ФТЧ є однофазним сплавом, а сталь 08Х18ч - двофазним. Кількість мартенситної фази у сталях 08Х18ч, 06Х18ч, та 04Х18ч різна і становила 30%, 20% та 12% відповідно, а твердість після гарячого прокатування змінювалась від 89 HRB до 84 HRB і залежала від вмісту вуглецю та ступеня рекристалізації сталей.Обєктами промислового випробовування, впровадження та вдосконалення складу і технології виробництва були сталі 18Х15Н3МШ, 08Х18ч, 03Х18ТБЧ, 04Х18ч, 05Х17ФТЧ, 03Х17НГ8ФДЧ та 03Х22Ю5ФБЧ.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ