Термомеханічна обробка економнолегованих борвмісних сталей для високоміцних кріпильних виробів - Автореферат

НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИ ІНСТИТУТ ЧОРНОЇ МЕТАЛУРГІЇ ім. Термомеханічна обробка економнолегованих борвмісних сталей для високоміцних кріпильних виробівЗ дисертацією можна ознайомитися в бібліотеці Інституту чорної металургії НАН України. Встановлено, що при КО аустенітне зерно меншого розміру утворюється в більш широкому інтервалі температур і деформацій, ніж при КП. Це зумовлено проходженням в процесі гарячої деформації перед КО динамічної рекристалізації, різко здрібнюючої вихідне аустенітне зерно. На цій основі створена наскрізна технологія виробництва високоміцного термозміцненого кріплення класів міцності 8.8-10.9, що включає контрольоване охолодження до 850-900 0С гарячекатаного прокату із борвмісних сталей і калібровку його без попереднього помякшуючого відпалу. The thermomechanical treatment of economically added boron - containing steels for highfirm reinforcing goods - Manuscript.Прийнята Верховною Радою України в 1995 р. концепція розвитку гірничо-металургійного комплексу передбачає не тільки повне задоволення внутрішнього ринку в металопрокаті широкого марочного і розмірного сортаменту, але і розширення експорту прокату з підвищеними споживчими і службовими властивостями. Високоміцні кріпильні вироби діаметром до 12-16 мм звичайно виготовляють з вуглецевих сталей з вмістом вуглецю 0,30-0,45 % (ГОСТ 1759), а діаметром до 30 мм і більш - з сталей, легованих кремнієм, хромом, нікелем, молібденом, ванадієм і іншими елементами (ГОСТ 22356). Актуальність теми. в умовах України масове виробництво прокату з сталей 40Х, 40ХН, 38ХС, 15ХФ, 30ХН2МФА і інших для виробництва високоміцного кріплення лімітується дефіцитом дорогих легуючих елементів (хрому, нікелю, ванадію, молібдену та ін.) і недостатньою технологічною пластичністю цих сталей, що вимагає проведення помякшуючого відпалу перед калібруванням прокату і сфероідизуючого відпалу перед холодною висадкою кріплення. Собівартість виробництва сталі для високоміцного кріплення, яка включає витрати на мікролегування бором і термомеханічну обробку з прокатного нагрівання, істотно нижча собівартості виробництва традиційно використовуваних для цього сталей, що зумовлено підвищеним вмістом в останньому випадку легуючих елементів і необхідністю проведення помякшуючої і сфероідизуючої термічних обробок з окремого нагрівання. Встановити закономірності структуроутворення в економнолегованих борвмісних сталях, підданих обробці за різноманітними схемами і режимами ТМО, і розробити на їхній основі нові технологічні рішення, направлені на підвищення якості сталей для високоміцних кріпильних виробів.Однією з основних вимог, які предявляються до сталі для ХОШ, вважають отримання, в стані після гарячої прокатки, властивостей, що забезпечують проведення проміжної обробки - калібровки без помякшуючого відпалу, для чого сталь перед калібровкою повинна мати твердість не вище 207-230 НВ. Мікролегування сталей бором відкриває нові можливості для отримання економнолегованих сталей, експлуатаційні характеристики яких в багатьох випадках не тільки не поступаються, але і переважають рівень властивостей сталей, одержуваних з застосуванням традиційних систем легування. Вплив схем і режимів ТМО на рекристалізацію аустеніту в сталях 20Г2Р, 30Г1Р, 35Г1Р, 30ХР і 26ХГР вивчали на клиновидних зразках розміром 7х14х90 мм. Загальні закономірності формування аустенітного зерна борвмісних сталей в залежності від схеми і температурно-деформаційних параметрів ТМО (КП і КО) вивчали шляхом побудови діаграм рекристалізації другого типу і відповідних їм діаграм ізозеренних величин аустенітного зерна. Так, з кінетичної кривої рекристалізації аустеніту випливає, що при КП при температурі 800 0С процеси динамічної і статичної рекристалізації не відбуваються і тому деяке здрібнення витравлюваних обємів сталі (субструктури), безпосередньо після гарячої деформації, зумовлено, мабуть, проходженням динамічної полігонізації.Визначено один з перспективних напрямків розвитку ресурсо - і енергозберігаючих технологій виробництва високоміцних кріпильних виробів, що передбачає розробку і застосування борвмісних вуглецевих і економнолегованих сталей і їх термомеханічну обробку. З позицій сучасного металознавства вивчені закономірності структуроутворення в економнолегованих борвмісних сталях, підданих безперервному охолодженню від температур стабільного стану аустеніту, а також різноманітним схемам і режимам ТМО, і розроблені науковообгрунтовані технологічні рішення, що забезпечують економію дефіцитних легуючих елементів при досягненні висо-кого комплексу властивостей, необхідного для високоміцних кріпильних виробів, 3. Встановлено, що в економнолегованих бористих сталях при контрольованому охолодженні (КО) від температури закінчення гарячої деформації (1050 0С) аустенітне зерно меншого розміру утворюється в більш широкому діапазоні температур і деформацій, ніж при контрольованій прокатці (КП) заздалегідь нагрітої до 1100 0С і підстуженої до температури прокатки сталі.

2. ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ