Вы здесь

Структурна природа схильності до формозмінювання листових феритних корозійностійких сталей

Автор: 
Грешта Віктор Леонідович
Тип работы: 
Дис. канд. наук
Год: 
2004
Артикул:
3404U000905
99 грн
(320 руб)
Добавить в корзину

Содержимое

РОЗДІЛ 2
МАТЕРІАЛ ТА МЕТОДИКА ДОСЛІДЖЕНЬ

При реалізації мети і задач дослідження було визначено найбільш раціональні методи дослідження структурних змін, що відбуваються в феритних корозійностійких сталях під час їх металургійної переробки на холоднокатаний лист, а також способи обробки експериментальних даних. Використовували стандартні і спеціальні методики.
Об'єкт досліджень - структура і ті властивості листових феритних корозійностійких сталей, які визначають їх здатність до пластичного деформування при виготовленні виробів.
Предмет досліджень - явище ретроградної розчинності вторинних фаз в стабілізованих титаном феритних корозійностійких сталях при високотемпературних нагрівах заготовок під прокатку.

2.1 Матеріал дослідження
В роботі використовували метал трьох плавок сталі марки 08X18T1 масою по 35,4 тони кожна. Сталі виплавлено в електродугових печах заводу "Дніпроспецсталь" відповідно до ТУ 14-1-3383-82. Хімічний склад досліджуємих плавок приведено у таблиці 2.1. Вміст залишкових елементів - відповідно до ГОСТ 5632-72.
Таблиця 2.1 -
Хімічний склад сталі 08Х18Т1, % (мас.)
Марка сталі№ плавкиСMnSiCrTiNiCuSP08Х18Т19086680,070,300,4918,330,890,340,110,0120,03408Х18Т19087060,080,310,3018,320,800,310,180,0070,03508Х18Т19087110,080,400,4118,310,770,240,150,0060,032 Для кращого засвоєння титану частина його додавалась у піч, а інша безпосередньо в струмінь під час випускання сталі із печі. За 8 годин після розливання, зливки масою 11,8 т. Передавалися в цех слябінгу комбінату "Запоріжсталь" і завантажувалися в нагрівальні колодязі гарячими. Зливки нагрівались за режимом: температура комірки перед завантаженням 1000-960°С, а після - 780-750°С. Тривалість томління при 920-960°С - 7 годин.
Прокатку зливків на слябінгу на розмір 128?1040?4600 виконано за 19 проходів. Після прокатки 830-860°С, сляби охолоджувались до температур 400-200°С, після чого проводились операції рихтовки і зачищення поверхневих дефектів.
Наступний етап переробки феритних корозійностійких сталей - це прокатка на безперервному тонколистовому стані (БТЛС). Термодеформаційні режими цієї операції і є причиною інтенсивного пересичення твердого розчину атомами вуглецю і азоту. Температура в зварювальній зоні методичної печі 1280-1300°С, загальна тривалість томління при температурі 1250-1270°С складала 1 год. 55 хвилин. Регламентовані температурні режими нагрівання слябів в більшій мірі визначаються технологічними аспектами виробництва (наприклад, амортизація обладнання, прилипання слябів до рольгангу печі), при цьому ніяк не враховуються зміни, які відбуваються в структурі феритних корозійностійких сталей. Процес гарячої прокатки слябів на листи товщиною 3,8-4,0 мм завершується при температурі 870-930°С. Змотування гарячекатаної штаби в рулон проводиться при температурі 670°С, загальна тривалість охолодження рулона до кімнатної температури складає 16 годин.
На даному етапі металургійної переробки г/к підкат знаходиться в нерівноважному стані із пересиченим твердим розчином і нерекристалізованою структурою.
Для подальшої операції обрізки кромок метал передається на лінію безперервного гартувального агрегату (БГА-1), температура в печі становить 820-850°С. Згідно із регламентованими на виробництві умовами, швидкість руху гарячекатаної штаби в агрегаті відповідає 4,5 м/хв (?витр.=0,67 хв/мм). З метою зміни термодинамічного стану системи і виділення надлишкових фаз із ВХФ, було запропоновано зменшити швидкість руху г/к штаби до 2,0-2,2 м/хв. (?витр.=0,67 хв/мм).
Для оцінки динаміки карбідних перетворень в матеріалі г/к підкату, в виробничих умовах проводили додаткову термічну обробку за відповідними режимами. Рулони феритних корозійностійких сталей відпалювали в ковпакових печах при температурі 800°С впродовж 4 годин. Подальше охолодження проводилось під муфелем впродовж 33 годин. Високотемпературну обробку, а саме гартування з температур 900, 1000, 1100°С виконували в прохідних роликових печах. Швидкість руху штаби в робочому просторі печі підтримувалась такою, що час витримки складав 1 хв/мм.
Від обробленої таким чином г/к штаби відбирались картки, з яких потім виготовляли зразки для проведення досліджень мікроструктури і механічних випробувань.
Перед холодною прокаткою для відшаровування окалини з поверхні г/к штаби, проводили обробку на безперервній травильній лінії. При проходженні штаби крізь лужну ванну із температурою розплаву лугів 450-530°С, відбувається перетворення оксидів хрому з 3-х валентних в 6-ті валентні і розрихлення окалини. Безпосереднє стравлювання забезпечується в розчинах сірчаної кислоти. Швидкість руху штаби на травильній лінії 10-15 м/хв.
Холодна прокатка проводилась на реверсивному 20-ти волковому тонколистовому стані із ступенями деформації (37-75 %) на товщини 1,0; 1,5; 2,0; 2,5 мм.
Для зняття нагартованого стану, холоднодеформований метал рекристалізувався в агрегаті БГА-2, температура в якому змінюється по зонам в інтервалі 860-1000°С. Швидкість руху штаби в агрегаті, в залежності від товщини, складала 9-12 м/хв (?витр.=1,5-2,3 хв/мм), при такій швидкості температура металу на виході становила 960-980°С. В подальшому рекристалізований холоднокатаний метал, також підлягає операціям стравлювання окалини лужно-кислотним способом.
З метою правки штаби і запобігання появі ліній Людерса в процесі формозмінювання готової металопродукції, як кінцева технологічна операція, проводилося дресирування х/к штаби із ступенями деформації 2-3 %.

2.2 Методика дослідження
2.2.1 Дослідження мікроструктури. Для металографічного аналізу структури вирізались зразки з гарячекатаної штаби розміром 30?40 мм. Для аналізу структурних змін в залежності від інтенсивності обтиснення в поверхневих і внутрішніх частинах металу зразки шліфували з бокової поверхні так, щоб перетин мікрошліфа відповідав 3,8?4,0 мм (вздовж напрямку прок