Тютєрєв Ігор Анатолійович. Підвищення механічних властивостей сталі 10Г2ФБ усуненням перлітної смугастості

brief description

Тютєрєв Ігор Анатолійович. Підвищення механічних властивостей сталі 10Г2ФБ усуненням перлітної смугастості : Дис... канд. наук:

Тютєрєв І. А. Підвищення механічних властивостей сталі 10Г2ФБ усуненням перлітної смугастості. Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.02.01 матеріалознавство. Придніпровська державна академія будівництва та архітектури, Дніпропетровськ, 2006.
Дисертаційна робота спрямована на підвищення міцнісних і пластичних властивостей сталі 10Г2ФБ особливо в Z- напрямку, за рахунок удосконалення структури металу. Показана ефективність використання сталей підвищеної міцності у будівництві. Запропонована нова методика визначення середніх розмірів зерна аустеніту за відстанню між перлітними смугами. Лабораторні дослідження засвідчили, що перлітна смугастість при виробництві товстолистової сталі 10Г2ФБ пов'язана з ростом крупних зерен аустеніту при транспортуванні заготівки між станами чорнової і чистової прокатки. Для усунення перлітної смугастості використана безперервна гаряча пластична деформація у сполученні з охолодженням, яка дала можливість подрібнити зерна фериту і перліту до величини 5 мкм. При цьому спостерігалося трикратне зменшення кількості фериту у ферито-перлітній структурі. Усунення перлітної смугастості дозволило отримати міцні і пластичні властивості в Z-напрямку на рівні:в= 763МПа,т= 656МПа, = 28%, = 71%, тобто значно зменшити анізотропію механічних властивостей сталі 10Г2ФБ, що піддавалася гарячій пластичній деформації. Для усунення перлітної смугастості і підвищення міцнісних і пластичних властивостей сталі 10Г2ФБ в умовах виробництва запропоновані нові технологічні схеми виготовлення товстого листа сталі цієї марки.

1. Аналіз літературних джерел показав, що за кордоном найефективніше використовуються сталі підвищеної і високої міцності в елементах, які працюють на розтяг та згин.
2. Встановлено, що із сталей вітчизняного виробництва перспективними для використання в великопрольотних та багатоповерхових будівель є сталі, які використовуються в теперішній час для виготовлення труб великого діаметра та з'єднувальних деталей магістральних нафто - газопроводів.
3. Розроблена нова методика оцінки середнього розміру зерна аустеніту шляхом вимірювання середньої відстані між перлітними смугами готового прокату з низьковуглецевих мікролегованих сталей.
4. Порівняння отриманих середніх значень величини зерна аустеніту показало, що сталь виробництва ОАО "ММК ім. Ілліча" поступається більшості зарубіжних зразків, отже, зменшення зерна аустеніту в цій сталі є резервом поліпшення її механічних властивостей.
5. Показано, що після гомогенізації сталі 10Г2ФБ при температурі 1150С протягом 4 годин сегрегація марганцю незначна, додаткове нагрівання до температури 950С з витримкою 30 хвилин, деформацією на 60% з наступним гартуванням у маслі підвищує ступінь сегрегації марганцю, а після додаткового нагрівання до температури 950С з витримкою 0,5 години і охолодження разом із піччю сегрегація марганцю стає яскраво вираженою, а марганець зосереджується, в основному, в перлітних смугах.
6. Встановлено, що в сталі 10Г2ФБ при розтягуванні в напрямку, перпендикулярному до площини листа, у перлітних смугах виникають пори, розвиток яких є причиною пониженої міцності і пластичності в цьому напрямку. При розтягуванні сталі 10Г2ФБ промислового виробництва в напрямках, що лежать у площині листа, переважного виникнення пор у перлітних смугах не спостерігається.
7. Лабораторна гаряча деформація сталі 10Г2ФБ оброблена за режимом: нагрів до температури 1150С, витримка 4 години, підстуження до 950С, деформація одновісним стисненням з = 60 % з одночасним охолодженням до температури 750С з наступним охолодженням у масло, дозволила значно знизити утворення перлітної смугастості та отримати феритно-перлітну структуру з середнім розміром зерен менше 5 мкм і високими ізотропними механічними властивостями.
8. Установлено, що зменшення кількості перліту зі зменшенням розмірів зерен фериту пов'язане з утворенням твердого розчину вуглецю в фериті.
9. На основі проведеного комплексу досліджень, а також аналізу їх результатів розроблені і запропоновані технологічні схеми виробництва товстого листа із сталі 10Г2ФБ, включаючи отримання дрібного зерна аустеніту, та, відповідно, фериту і колоній перліту. Ці технологічні схеми запропоновані для дослідно-промислової прокатки на обладнанні металургійних заводів України.

05.02.01 - 2007