ШАБАЛОВ ИВАН ПАВЛОВИЧ РАЗРАБОТКА НАУЧНЫХ ОСНОВ, СОЗДАНИЕ И РЕАЛИЗАЦИЯ РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩИХ ТЕХНОЛОГИЙ ПРОИЗВОДСТВА ТОЛСТОЛИСТОВОГО ПРОКАТА С ПОВЫШЕННЫМИ ПОТРЕБИТЕЛЬСКИМИ СВОЙСТВАМИ ДЛЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ КОНСТРУКЦИЙ

Краткое содержание

Одним из основных видов продукции черной металлургии является прокат из сталей с пределом текучести 230-1000 И/ми2 для металлических конструкций, в первую очередь сварных. Современный уровень развития техники предъявляет к листовому прокату одновременно высокие требования по прочности, низкотемпературной вязкости, хладостойкости и свариваемости. В то же время требования к прокату различных отраслей промышленности имеют свою специфику.
Надежность магистральных трубопроводов зависит от многих факторов, связанных со структурным состоянием металла, состоянием поверхности и внешних условий эксплуатации. Учет всего многообразия этих факторов является необходимым условием повышения надежности трубопроводов как конструкций.

I

9
Основными потребителями труб - предприятиями газовой и нефтяной отраслей сформированы новые технические требования к трубным сталям. К числу наиболее важных из них относятся: повышенная прочность (класс прочности К56-К60 и выше); хладостойкость (гарантия доли вязкой составляющей в изломе образцов для ИПГ при -20°С); повышенная ударная вязкость (KCV-20 > 90 Дж/см2); улучшенная свариваемость (углеродный эквивалент не более 0,43%); повышенная коррозионная стойкость и др.
Ужесточение условий эксплуатации мостов (увеличение интенсивности движения и массы составов, строительство мостов в районах с более жестким климатом), усложнение их конструкций, технологии изготовления (в первую очередь широкое применение различных видов сварки), привело к ужесточению ряда показателей, характеризующих качество проката, а также введению новых показателей качества проката, направленных на повышение надежности конструкций. К числу новых требований следует отнести:
• обеспечение гарантий от хрупких разрушений: нормирование ударной вязкости на образцах с острым надрезом при температурах до минус 40°С;
• гарантия сплошности проката, соответствующей 0,1,2 классам ГОСТ 22727;
• гарантированное сопротивление образованию ламеллярных трещин
при производстве и эксплуатации металлоконструкций, путем нормирования
прочностных и пластических свойств в направлении толщины проката см > 0,5сгш;
«Р>15%;
• гарантия свариваемости проката за счет нормирования величины углеродного
эквивалента С <0,42%.
С развитием рыночных отношений в России производство проката из стали марок (10-15ХСНД) оказалось нерентабельным. Объемы их выпуска существенно сократились; мостостроение столкнулось с проблемой дефицита качественного проката, производимого на отечественных металлургических комбинатах. Анализ показал, что высокая себестоимость и низкая рентабельность производимого по ГОСТ 6713 проката были связаны, в основном, с наличием в составе стали повышенного количества дорогостоящих легирующих элементов.
Снижение собственной массы высоконагруженных конструкций в транспортном машиностроении, необходимое для обеспечения высокой экономической эффективности изделий, достигается путем применения проката из высокопрочных свариваемых сталей (ВСС). Для новых моделей большегрузной техники заказчиками выставлены повышенные требования по хладостойкости, ударной вязкости при низких климатических температурах и свариваемости проката, а для платформ самосвалов - также по износостойкости (твердости).
Участившиеся в последнее время случаи техногенных катастроф и связанных с ними крупных пожаров на объектах промышленного и гражданского назначения выдвигают к сталям совершенно новые требования по огнестойкости. Эти же требования следует предъявлять к сталям для конструкций, эксплуатирующихся в сейсмоактивных районах, поскольку при землетрясениях вероятность пожаров существенно возрастает.

10
Металлические конструкции изготавливаются с применением сварки, поэтому среди требований к прокату необходимо особо выделить возможность обеспечения хорошей свариваемости. Ужесточениеусловийсваркитребуетсниженияуглеродного эквивалента и в первую очередь - содержания углерода в стали. Снижение содержания углерода благоприятно и для повышения пластичности, вязкости, а также хладостойкости, в связи с этим это является основным направлением развития сталей нового поколения. В этом случае термическая обработка в виде нормализации, а во многих случаях и закалки с отпуском, неэффективна. Требуемый комплекс свойств проката из низкоуглеродистых сталей может быть достигнут при использовании термомеханической обработки и оптимальном микролегировании стали. Только такие экономнолегированные стали, произведенные с применением ресурсосберегающих технологий, могут быть конкурентоспособны.
Повышенные требования вызывают необходимость разработки новых технологий прокатки, направленных на решение двух основных задач: увеличение экономичности производства толстолистовой стали и повышение потребительских свойств проката в потоке листопрокатного стана.