Аннотация
Постановка задачи (актуальность работы): решение задачи управления структурой и свойствами листового проката при горячей прокатке на широкополосных станах предусматривает разработку математического описания кинетики рекристаллизации деформированного аустенита в условиях, моделирующих деформационно-скоростные и температурные параметры прокатки на стане. Цель работы: разработка математической модели кинетики статической рекристаллизации аустенита в углеродистых и низколегированных сталях при горячей прокатке. Используемые методы: для разработки модели кинетики рекристаллизации были использованы трехмерные диаграммы рекристаллизации аустенита в углеродистых и низколегированных сталях, построенные по результатам экспериментального изучения структурообразования аустентита в условиях, моделирующих деформационно-скоростные и температурные параметры горячей прокатки в чистовой группе клетей широкополосного стана. Коэффициенты уравнений кинетики рекристаллизации найдены методом множественного регрессионного анализа. Новизна: разработана модель кинетики рекристаллизации аустенита, учитывающая наряду с параметрами деформации содержание химических элементов в стали и размер зерна аустенита перед деформацией. Результаты: с использованием разработанной модели выполнен анализ влияния химического состава на кинетику рекристаллизации низколегированных сталей. Показано, что изменение химического состава в низколегированных сталях разных марок может приводить к изменению времени рекристаллизации деформированного аустенита более чем в двадцать раз. Колебания содержания элементов в пределах марочного состава сталей также могут оказывать заметное влияние на кинетику рекристаллизации, что следует учитывать при разработке режимов горячей прокатки сталей. Практическая значимость: модель кинетики рекристаллизации аустенита может быть использована для прогнозирования структурообразованием аустенита и оптимизации режимов горячей прокатки полосовой стали.
Ключевые слова
Рекристаллизация, аустенит, горячая прокатка, широкополосный стан, моделирование, сталь, химический состав.
1. Zahiri S.H., Byon S.M., Kim S.-I., Lee Y. and Hodgson P.D. Static and Metadynamic Recrystallization of Interstitial Free Steels during Hot Deformation. ISIJ International, 2004, vol. 44, no. 11, pp. 1918–1923.
2. Nakata N. and Militzer M. Modelling of Microstructure Evolution during Hot Rolling of a 780 MPa High Strength Steel. ISIJ International, 2005, vol. 45, no. 1, pp. 82–90.
3. Hodgson P.D., Zahiri S.H. and Whale J.J. The Static and Metadynamic Recrystallization Behaviour of an X60 Nb Microalloyed Steel ISIJ International, 2004, vol. 44, no. 7, pp. 1224–1229.
4. Siciliano F, Jonas J.J. Mathematical Modeling of the Hot Strip Rolling of Microalloyed Nb, Multiply-Alloyed Cr-Mo, and Plain C-Mn Steels. Metallurgical and Materials Transactions A, 2000, vol. 31A, pp. 511–529.
5. Cho S.-H., Kang K.-B. and Jonas J.J. Mathematical Modeling of the Recrystallization Kinetics of Nb Microalloyed Steels. ISIJ International, 2001, vol. 41, no. 7, pp. 766–773.
6. Fernandez A.I., Uranga P., Lopez B., Rodrigues-Ibabe J.M. Static recrystallization behaviour of a wide range of austenite grain size in microalloyed steels. ISIJ International, 2000, vol. 40, no. 9, pp. 893–901.
7. Горелик С.С., Добаткин С.В., Капуткина Л.М. Рекристалли-зация металлов и сплавов. М.: МИСиС, 2005. 432 с.
8. Medina S.F., Quispe A. Improved Model for Static Recrystallization Kinetics of Hot Deformed Austenite in Low Alloy and Nb/V Microalloyed Steels. ISIJ International, 2001, vol. 41, no. 7, pp. 774–781.
9. Коновалов Ю.В. Справочник прокатчика. Кн.1: Производ-ство горячекатаных листов и полос. М.: Теплотехник, 2008. 640 с.
10. Коновалов Ю.В. Настоящее и будущее агрегатов для про-изводства горячекатаных листов и полос. Сообщение 6: Широкополосные станы горячей прокатки // Производство проката. 2008. № 6. С. 11–21.
11. Шкатов В.В. Моделирование и оптимизация структурообразования при непрерывной горячей прокатке листовых сталей: автореф. дис. … д-ра техн. наук. Липецк, 1998. 39 с.
12. Управление по структуре качеством стали при горячей прокатке / Лизунов В.И., Шкатов В.В., Моляров В.Г., Канеев В.П. // Металловедение и термическая обработка ме-таллов. 1999. № 4. C. 52-56.