Жукова Світлана Юріївна. Розробка селективних вимог до хімічного складу та технології термомеханічної обробки катанки зі сталі Св-08Г2С, що забезпечують підвищення деформування при волочінні

brief description

Жукова Світлана Юріївна. Розробка селективних вимог до хімічного складу та технології термомеханічної обробки катанки зі сталі Св-08Г2С, що забезпечують підвищення деформування при волочінні : Дис... канд. наук: 05.16.01 2007

ЖуковаС.Ю. Розробка селективних вимог до хімічного складу й технології термомеханічної обробкикатанкизі сталіСв-08Г2С, що забезпечують підвищення деформуванняпри волочінні. - Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.16.01 - «Металознавство та термічна обробка металів». Інститут чорної металургії ім. З.І. Некрасова НАН України, г. Дніпропетровськ, 2007.
У роботі вирішена актуальна науково-технічне задача з розробки селективних вимог до хімічного складу й технології термомеханічної обробки катанки зі сталі Св-08Г2С, що забезпечують підвищення деформованості при волочінні й економію енергоресурсів.
Вивчено кінетику перетворень аустеніту в боровмісній (В0,0084 %) кремніємарганцевій сталі Св08Г2С зі вмістом базових легуючих елементів на нижній межі (С-0,07 %; Mn 1,79 %; Si 0,78%) і побудована термокінетична діаграма. Показано, що в інтервалі швидкостей охолодження 5,5...183С/с після бейнітного перетворення відбувається мартенситне, а при швидкостях охолодження менше 5,5 С/с перетворення аустеніту практично завершується в бейнітній області. Залежно від швидкості охолодження в структурі сталі зберігається до 5 % неперетвореного аустеніту.
Розроблено селективні вимоги до хімічного складу сталі Св08Г2С (C 0,07 % ; Mn = 1,75...1,85 %; Si = 0,70...0,90 %) і визначено критерії деформованості катанки діаметром 5,5 мм із такої сталі при волочінні в дріт діаметром до 0,8 мм кількість бейнітомартенситних ділянок не більше 5%, межа міцності не більше 500 Н/мм2, відносне звуження не менше 75%.
Розроблено технічні умови ТУ У 27.1-23365425-595:2005 «Катанка підвищеної деформованості з легованої сталі для виготовлення зварювального дроту прямим волочінням» і новий технологічний процес знеміцнюючої термомеханічної обробки катанки зі сталі Св-08Г2С.
Переробка промислових партій катанки діаметром 5,5 мм у дріт до 0,8 мм показала, що середня обривність не перевищує: при сухому волочінні до діаметра 2,2..1,8 мм 0,18 т1; при мокрому волочінні до діаметра 1,6; 1,2 і 0,8 мм відповідно 1,45 т1; 1,80 т1і 3,85 т1. Вихід обмідненого дроту із блискучою поверхнею становить не менше 96%.

1. В дисертації вирішено актуальну науковотехнічну задачу з розробки селективних вимог до хімічного складу й технології термомеханічної обробки катанки зі сталі Св08Г2С, що забезпечують підвищення деформованості при волочінні й економію енергоресурсів.
2. Вперше вивчено кінетику перетворень аустеніту в боровмісній (В-0,0084 %) кремніємарганцевій сталі Св08Г2С зі вмістом базових легуючих елементів на нижній межі (С 0,07%; Mn 1,79 %; Si 0,78%) і побудована термокінетична діаграма. Показано, що в інтервалі швидкостей охолодження 5,5...183С/с після бейнітного перетворення відбувається мартенситне, а при швидкостях охолодження менше 5,5 С/с перетворення аустеніту практично завершується в бейнітній області. Залежно від швидкості охолодження в структурі сталі зберігається до 5 % неперетвореного аустеніту.
3. Встановлено, що квазіізотермічна витримка аустеніту сталі Св08Г2С селективні хімічні склади в інтервалі температур 550...600С у продовж 1200... 1800 с забезпечує формування феритоперлітної структури, яка не містить бейнітомартенситні ділянки.
4. Встановлено, що в катанці зі сталі Св08Г2С дендритна ліквація марганцю й кремнію характеризується середніми коефіцієнтами 1,45 і 1,41, відповідно, й сприяє утворенню БМД в структурі. Мінімізація кількості БМД забезпечується зниженням (у межах марочного хімічного складу) вмісту як основних, так і домішкових легуючих елементів, а також зменшенням ступеня розвитку дендритної ліквації зазначених елементів.

Встановлено залежності механічних властивостей від хімічного складу й технологічних режимів двостадійного охолодження катанки. Визначено критерії деформованості при прямому волочінні зварювальної катанкидроту зі сталі Св08Г2С до діаметра 0,8 мм кількість бейнітомартенситних ділянок, межа міцності й відносне звуження при розтяганні, які відповідно дорівнюють: кількість БМД 5%;в500 Н/мм2; 75 %. Критеріальні величини досягаються при наступних селективних вимогах до хімічного складу сталі: C< 0,07 % ; Mn = 1,75...1,85 %; Si = 0,70...0,90 % при відношенні B/N » 0,8.

6. На рівні винаходу розроблено і впроваджено новий технологічний процес знеміцнюючої термомеханічної обробки катанки з низьковуглецевої кремніємарганцевої сталі типу Св08Г2С на сучасній лінії «довгий» Stelmor, яка забезпечує високу технологічну пластичність при прямому волочінні катанки діаметром 5,5 мм у дріт діаметром 1,6...0,8 мм.
Розроблений процес ТМО включає:
закінчення гарячої прокатки на дротовому блоці при температурі 950...11000С;
розкладку катанки на витки при температурі 950...10000С;
охолодження витків на повітрі із середньою швидкістю 0,29...00,380С /с до температури 500...550С, а в інтервалі від зазначених температур до 100...150С 0,63С/с.
7. При переробці досліднопромислових партій катанки на метизному переробі встановлено:
метал має підвищену деформованість, що забезпечує пряме (без знеміцнюючої термомеханічної обробки) волочіння катанки діаметром 5,5 мм у дріт діаметром до 0,8 мм (сумарний ступінь деформації 97,9 %);
середня обривність при сухому волочінні до діаметра 2,2...11,8 мм склала 0,18 т1, при мокрому волочінні дроту діаметром 1,6; 1,2 і 0,8 мм відповідно 1,45 т1; 1,80 т1; 3,85 т1
забезпечена висока технологічна пластичність катанки: середня обривність при сухому волочінні склала 0,18 т1, при мокрому волочінні для дроту діаметром 1,6; 1,2 і 0,8 мм відповідно 1,45 т1; 1,80 т1і 3,85 т1;
поверхнева окалина задовільно видаляється як механічним, так і хімічним способами;
вихід обмідненого дроту із блискучою поверхнею не менше 96%.
8. За результатами дисертаційної роботи розроблені й впроваджені технічні умови ТУ У 27.123365425595:2005 «Катанка підвищеної деформованості з легованої сталі для виготовлення зварювального дроту прямим волочінням», які нормують селективні вимоги до хімічного складу сталі Св08Г2С.
9. Річний економічний ефект від впровадження результатів дисертаційної роботи в умовах Молдавського металургійного заводу становить 900 тис. доларів CША, частка автора 150 тис. доларів США.