Аннотация
Постановка задачи (актуальность работы): в статье обоснована необходимость исследования влияния режимов контролируемой прокатки на формирование структуры и свойств трубной стали. Цель работы: исследование влияния режимов контролируемой прокатки низкоуглеродистой микролегированной трубной стали класса прочности K60 (X70) на структурное состояние горячедеформированного аустенита. Используемые методы (эксперименты): в условиях научно-технического комплекса ООО «ИЦ Термодеформ-МГТУ» проведено физическое моделирование и исследование процесса контролируемой прокатки трубной стали класса прочности K60 (X70) при различной степени деформации, температуре и продолжительности нагрева. Металлографический анализ образцов выполнен в ЦКП НИИ «Наносталей» при ФГБОУ ВО «МГТУ им. Г.И. Носова» методами световой микроскопии с использованием системы компьютерного анализа изображений Thixomet PRO. Результаты: получены следующие закономерности: при повышении температуры нагрева с 1100 до 1240°С и последующей прокатке с 5% обжатием среднее значение площади аустенитного зерна увеличивается более чем в 2 раза, при 50% обжатиях – в 1,3 раза. Фактор увеличения степени деформации не позволяет скомпенсировать рост зерна, вызванный повышением температуры нагрева под прокатку: для сляба, предварительно нагретого до 1150°С и прокатанного со степенью обжатий 5%, средняя и максимальная площадь зерна аустенита меньше, чем для сляба, нагретого до 1240°C и продеформированного на 50%. Критическая степень обжатия стали марки К60 находится в диапазоне 5–11%, причем с точки зрения получения мелкозернистой структуры даже единичные обжатия меньше критического приводят к увеличению размера зерна. Практическая значимость: полученные данные могут быть использованы при проектировании технологических режимов контролируемой прокатки трубной стали с повышенными эксплуатационными характеристиками.
Ключевые слова
Трубная сталь, микроструктура, механические и эксплуатационные свойства, режимы контролируемой прокатки, горячедеформированный аустенит.
1. Материаловедение: практикум /В.И. Городниченко, Б.Ю. Давиденко, В.А. Исаев и др. М.: Логос, 2004. 272 с.
2. Эфрон Л.И. Металловедение в «большой» металлургии. Трубные стали. М.: Металлургиздат, 2012. 696 с.
3. Мунтин А. В. Разработка технологии прокатки толстого листа с заданными свойствами из трубных марок стали на стане 5000: дис. … канд. техн. наук. Москва, 2014. 141 с.
4. Зуев В. М. Термическая обработка металлов: учебник для техн. училищ. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Высш. шк., 1981. 296 с.
5. Производство высокопрочной стальной арматуры для железобетонных шпал нового поколения: монография / Чукин М.В., Корчунов А.Г., Бакшинов В.А. и др. Магнитогорск: Изд-во Магнитогорск. гос. техн. ун-та им. Г.И. Носова, 2014. 276 с.
6. Перспективы производства высокопрочного крепежа из заготовок из углеродистых сталей с ультрамелкозернистой структурой / М.В. Чукин, М.А. Полякова, Г.Ш. Рубин и др. // Кузнечно-штамповочное производство. Обработка материалов давлением. 2014. № 1. С. 39–44.
7. Гун Г.С., Чукин М.В. Оптимизация процессов технологического и эксплуатационного деформирования изделий с покрытиями: монография. Магнитогорск: Изд-во Магнитогорск. гос. техн. ун-та им. Г.И. Носова, 2006. 323 с.
8. Создание и развитие теории квалиметрии металлургии / Гун Г.С., Рубин Г.Ш., Чукин М.В. и др. // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. 2003. № 3. С. 67.
9. Гун Г.С., Пудов Е.А., Иванова Л.Б. Оптимизация процессов обработки металлов давлением по комплексному критерию качества // Известия высших учебных заведений. Черная металлургия. 1986. № 12. С. 47.
10. Daniel H. Herring. Grain Size and Its Influence on Materials Properties. August 2005 – IndustrialHeating.com.
11. Fernandez A.I., Ablad R., Lopez B., Rodriges–Ibabe J.M. Effect of course γ grayn size on the dynamic and static recristallization during hot working in microalloyed Nb and Nb–Ti steels. Microalloying in Steels. Proceedings of the International conference on «Microalloying in Steels» (Donostia–San Sebastian, Basque Country, Spain, 7–9 September, 1998), pp. 135–142.
12. Muhammad Aatif Irshad. The effect of prior austenite grain size on the machinability of a pre-hardened mold steel. Master of Science in Engineering, Mechanical Engineering, 2011.
13. Pereda B., Fernandez A.. Effect of Mo on Dynamic Recrystallization Behavior of Nb-Mo Microalloyed Steels. ISIJ International, vol. 47 (2007), no. 6, pp. 860–868.
14. Влияние легирующих элементов на свойства сталей при различных скоростях охлаждения / М.В. Чукин, П.П. Полецков, Д.Г. Набатчиков и др. // Естественные и технические науки. 2016. №8. С. 62–65.
15. Chukin M.V., Poletskov P.P., Nikitenko O.A., Nabatchikov D.G. Study of microstructure of rolled heavy plates made of low-alloyed pipe steel with increased strength and cold resistance. CIS Iron and Steel Review, vol. 13 (2017), pp. 28–32.
16. Совершенствование технологии контролируемой прокатки низколегированных сталей / В.М. Салганик, П.П. Полецков, Г.А. Бережная и др. // Обработка сплошных и слоистых материалов. 2015. № 2. C. 9–13.
17. Исследование влияния степени деформации на размер зерна аустенита низколегированной стали / В.М. Салганик, П.П. Полецков, Г.А. Бережная и др. // Производство проката. 2016. №3. С. 3–8.