Вдосконалення структури сплавів для валків дрібносортових прокатних станів з метою підвищення їх експлуатаційної стійкості - Автореферат

ДОНЕЦЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ УДК 669.018 АВТОРЕФЕРАТ дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук Вдосконалення структури сплавів для валків дрібносортових прокатних станів з метою підвищення їх експлуатаційної стійкості Спеціальність 05.16.01 “Металознавство та термічна обробка металів” Горбатенко Владислав Володимирович Донецьк-2006 Дисертацією є рукопис. Роботу виконано у Донецькому національному технічному університеті Міністерства освіти і науки України Науковий керівник - кандидат технічних наук, доцент ПАШИНСЬКИЙ Володимир Вікторович, Донецький національний технічний університет, доцент кафедри фізичного матеріалознавства. Автореферат був розісланий “06” квітня 2006 р. Вчений секретар спеціалізованої вченої ради Д 11.052.01, д.т.н., проф. О.В. Яковченко ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ Актуальність теми. Однією з найважливіших задач у цьому напрямку слід вважати підвищення якості робочих валків прокатних станів, насамперед, підвищення їх стійкості за рахунок зменшення зношування робочої поверхні калібрів, що дозволяє підвищити виробництво проката за одну установку і, відповідно, виробничу спроможність стана, зменшити витрати на перешліфування калібрів між перевалками валків, збільшити за рахунок цього загальний термін експлуатації комплекту робочих валків. Актуальними завданнями підвищення конкурентоспроможності продукції та розвитку виробництва в умовах безперервних дрібносортових прокатних станів є розширення використання робочих валків та бандажів вітчизняного виробництва, підвищення експлуатаційних властивостей матеріалів для їх виготовлення у поєднанні із диференційованим підходом до визначення раціональних типу, складу та структури сплавів, що використовуються, в залежності від технологічних параметрів прокатки та переважаючих причин руйнування робочої поверхні калібрів. Незважаючи на те, що переважаючою тенденцією у світовій та вітчизняній практиці експлуатації швидкісних сортопрокатних станів стає використання для виготовлення робочих валків передчистових та чистових груп клітей твердих сплавів (переважно на основі карбіду вольфраму), в літературі практично відсутні дані щодо впливу їх складу та структурних параметрів на механічні та експлуатаційні властивості, насамперед, на опір руйнуванню робочої поверхні інструмента внаслідок переважаючої дії того чи іншого механізму зношування, що може змінюватися в залежності від умов гарячої прокатки. Складність вирішення питань оптимізації складу та структурних характеристик сплавів для виготовлення робочих валків швидкісних сортопрокатних станів полягає в тому, що значний обсяг досліджень слід виконувати в умовах діючого виробництва, тому що відтворити реальні умови складного термомеханічного навантаження інструмента в лабораторних умовах практично неможливо. Робота виконувалася в межах основних наукових напрямів роботи кафедри “Фізичне матеріалознавство” Донецького національного технічного університету, відповідно плану науково-дослідних робіт за темою “Вибір оптимального складу та режимів термічної обробки високовуглецевих Cr-Ni сталей для виготовлення деталей та інструмента, що працюють в умовах комбінованого термомеханічного навантаження” (номер держреєстрації 0104U004310), у якій здобувач приймав участь як відповідальний виконавець, та „Розвиток засад легування та термічної обробки сталей для інструмента, що працює в умовах комбінованого термомеханічного навантаження” (номер держреєстрації 01052002369), у якій здобувач приймає участь як виконавець. Обгрунтування раціонального складу високовуглецевої високохромістої сталі ледебуритного класу, яка додатково легована нікелем з метою підвищення стійкості переохолодженого аустеніту. 4. Дослідження процесів зношування матеріалу робочих валків проводилися в умовах діючого виробництва - на твердосплавних прокатних валках дискового типу чистової та другої проміжної групи клітей безперервних високошвидкісних дротових станів 150 ВАТ “Макіївський металургійний комбінат” та Криворізького гірничо-металургійного комбінату “Криворіжсталь” шляхом макроаналізу поверхні калібрів, що відробили норматив прокатки, вимірювання рівню зйому під час планових перешліфувань валків та аналізу причин руйнувань та ушкоджень даних виробів під час експлуатації. Вперше для високовуглецевої Cr-Ni-сталі ледебуритного класу, яка містить 12..15% хрому при співвідношенні між вмістом хрому та нікелю 3:1, обгрунтована можливість змінення у широких межах її структурного та фазового складу при термічній обробці за рахунок додаткового легування нікелем з забезпеченням зберігання високої твердості (HRC 40..53 у залежності від складу та умов обробки) при температурах 550..600єС на протязі тривалого часу. 4. Встановлено складний характер змінення структури та твердості високовуглецевої хромонікелевої сталі не тільки від температури нагріву під гартування, але й від тривалості відпуску при підвищених температурах: під впливом додаткового легування нікелем максимум твердості після гартування зміщується в обла