Влияние величины аустенитного зерна на развитие обезуглероживания при производстве  бунтового проката

E. V. Parusov; S. I. Gubenko; A. B. Sychkov; V. F. Lutsenko; L. V. Sahura

Автор(и)

E. V. Parusov Інститут чорної металургії ім. З. І. Некрасова Національної академії наук України., Україна
S. I. Gubenko Національна металургійна академія України., Україна
A. B. Sychkov Магнітогорський державний технічний університет ім. Г. І. Носова., Російська Федерація
V. F. Lutsenko Інститут чорної металургії ім. З. І. Некрасова Національної академії наук України., Україна
L. V. Sahura Інститут чорної металургії ім. З. І. Некрасова Національної академії наук України., Україна

Ключові слова:

зневуглецьований шар, аустенітне зерно, бунтовий прокат, мікролегування, бор

Анотація

Вступ і стан проблеми. Одним із небажаних і поширених дефектів мікроструктури, який знижує якісні показники високовуглецевого бунтового прокату (катанки) і експлуатаційні характеристики виробів, які з нього виготовляються, є зневуглецьовування поверхні. При цьому опір металу знакозмінним навантаженням визначається глибиною зневуглецьованого шару, тобто фактичним розходженням мікроструктури на поверхні від структури основного металу. Відомо [1, 2], що для розвитку процесу зневуглецьовування на поверхні металу під час нагрівання в печі газова атмосфера повинна чинити не дуже сильну окисну дію. Якщо швидкість окиснення буде більша швидкості дифузії вуглецю в сталі, то інтенсифікується окалиноутворення і в цьому випадку кисень може окиснювати вже одночасно і вуглець і залізо.У більшості випадків зневуглецьований шар вважається незадовільним фактором, однак існує думка і про позитивний вплив зневуглецьовування поверхні бунтового прокату на його споживчі властивості. М'яка зневуглецьована поверхня забезпечує підвищену пластичність металу у випадку перегинів і скручувань через малу чутливість до концентраторів напружень, високий опір поширенню тріщин, а також підвищення корозійної стійкості [3]. Формування в поверхневому зневуглецьованому шарі залишкових стискаючих напружень зумовлює підвищення втомної міцності і довговічності в процесі експлуатації сталевих канатів [4]. У бунтовому прокаті з більш розвиненим поверхневим зневуглецьовуванням зменшується ймовірність утворення структур загартування (мартенситу) під час волочіння і спричинених появою мартенситу поверхневих тріщин і надривів. Однак у разі деформації металу способом холодного волочіння, шляхом протягання бунтового прокату через систему монолітних волок, максимальні напруги при цьому зосереджені на поверхні прокату [3–5]. У зв'язку з такою особливістю, рівномірність розподілу структури на поверхні і в приповерхневих шарах здійснює вирішальний вплив. Отже, для виготовлення якісного сортаменту високовуглецевого бунтового прокату необхідно забезпечити мінімальну і рівномірну глибину зневуглецьовування на поверхні металу [3–7].

У праці [11] відзначено вплив мікродобавок бору на зміну величини аустенітного зерна, і відповідно протяжність кордонів у високовуглецевих сталях у випадку підвищенні температури аустенітизації в інтервалі 900...1 100 С.
Мета роботи - дослідження впливу величини аустенітного зерна на глибину зневуглецьовування у вуглецевій (базовій) сталі і сталі, мікролегованій бором.

Біографії авторів

E. V. Parusov, Інститут чорної металургії ім. З. І. Некрасова Національної академії наук України.

к. т. н., с. н. с.

S. I. Gubenko, Національна металургійна академія України.

д. т. н., проф.

A. B. Sychkov, Магнітогорський державний технічний університет ім. Г. І. Носова.

д. т. н., проф.

V. F. Lutsenko, Інститут чорної металургії ім. З. І. Некрасова Національної академії наук України.

д. т. н., с. н. с.

L. V. Sahura, Інститут чорної металургії ім. З. І. Некрасова Національної академії наук України.

к. т. н.

Посилання

Kajstrov E.A. Borba s obezuglerozhivaniem v prokatnykh tsekhakh [Fighting with decarbonization in rolling mills]. Stal’ [Steel]. 1950, no 12, pp. 1106-1108. (in Russian).

Gubinskij V.I., Minaev A.N. and Goncharov Yu.V. Umen’shenie okalinoobrazovaniya pri proizvodstve prokata [Scaling decrease in the production of rolled products]. Kiev: Tekhnika, 1981, 135 p. (in Russian).

Kulesha V.A. and Klekovkina N.A., eds. Izgotovlenie vysokokachestvennykh metizov [Production of high-quality hardware]. Beloretsk: [s.n.], 1999, 328 p. (in Russian).

Belalov Kh.N. Formirovanie svojstv kanatnoj provoloki [Properties formation of the cable wire]. Stal’nye kanaty [Steel ropes]. Mezhdunar. assotsiatsiya issledovatelej stal. kanatov [The International Association of researchers of steel ropes]. Odessa, 2001, iss. 2, pp. 105-116. (in Russian).

Parusov V.V., Sychkov A.B. and Parusov E.V. Teoreticheskie i tekhnologicheskie osnovy proizvodstva vysokoefektivnykh vidov katanki [Theoretical and technological bases of the production of highly effective types of wire rod]. Dnipropetrovsk: Art-press, 2012, 376 p. (in Russian).

Parusov V.V., Lutsenko V.A., Sychkov A.B., Tyshchenko V.A., and Sivak A.I. Glubina obezuglerozhennogo sloya na uglerodistoy katanke razlichnykh zavodov-izgotoviteley [The depth of decarbonized layer on the carbon wire rod of various manufacturers]. Metallurgicheskaya i gornorudnaya promyshlennost [Metal and mining industry]. 2003, no 5, pp. 61-64. (in Russian).

Sychkov A.B., Zhygarev M.A., Stolyarov A.Yu., Sheksheev M.A., Zhukova S.Yu. and Malashkin S.O. Metallurgicheskie i metallovedcheskie aspekty proizvodstva vysokouglerodistoj katanki [Metallurgical and metallographic aspects of the production of high-carbon wire rod]. Magnitogorsk: MNTU im. G. I. Nosova, 2014, 257 p. (in Russian).

Lutsenko V.A. Okalinoobrazovanie pri termomekhanicheskoy obrabotke katanki v potoke vysokoskorostnogo stana [Scaling with the thermomechanical treatment in a stream of high-speed wire rod mill]. Chernaya metallurgiya: byul. nauch.-tekhn. i ekon. inform. [Ferrous metallurgy: Bulletin of scientific-engineering and economical information]. 2006, no 12, pp. 54-57. (in Russian).

Lutsenko V.A. Vliyanie parametrov vysokoskorostnoy termomekhanicheskoy obrabotki na protsessy okalinoobrazovaniya uglerodistoy stali [Parameters influence of high thermo-mechanical treatment process on carbon steel scaling]. Lit’e i metallurgiya [Casting and metallurgy]. 2005, no 2, iss. 2, pp. 96-98. (in Russian).

Kan R. Fizicheskoe metallovedenie [Physical metallurgy]. Moskva: Mir, 1968, iss. 2, 492 p.

Parusov E.V., Parusov V.V., Sagura L.V., Parusov O.V. and Chuyko I.N. Vliyanie velichiny zerna i drugikh faktorov na dispersnost perlita uglerodistykh staley [Influence of grain size and other factors on the dispersibility of carbon steels perlite]. Stroitel’stvo, materialovedenie, mashinostroenie [Construction, Materials Science, Mechanical Engineering]. Pridnepr. gos. akad. str-va i arhitektury [Prydnniprovs’ka State Academy of Civil Engineering and Architecture]. Dnepropetrovsk, 2014, no. 73, pp. 186-190. (in Russian).

Parusov E.V., Parusov V.V., Sagura L.V. and Sivak A.I. Vliyanie vida obrabotki na velichiny austenitnogo zerna vysokouglerodistoy stali [Influence of the treatment type on the value of the austenite grain of the high carbon steel]. Fundamentalnye i prikladnye problemy chernoy metallurgii [Fundamental and applied problems of the ferrous metallurgy]. Nats. akad. nauk Ukrainy, In-t chernoj metallurgii im. Z. I. Nekrasova [National Academy of Science of Ukraine, Institute of Ferrous Metallurgy named after Nekrasov Z.I.]. Dnepropetrovks, 2014, no 28, pp. 296-299. (in Russian).

Parusov E.V., Parusov V.V., Sagura L.V., Sivak A.I. and Klimenko A.P. Razrabotka rezhima termomekhanicheskoj obrabotki katanki iz stali 85, mikrolegirovannoy borom, na osnove zakonomernostey prevraschenij austenita pri nepreryvnom okhlazhdenii [Development of thermomechanical processing mode of steel rod 85, microalloyed boron, based on austenite patterns under continuous cooling transformation]. Metallurgicheskaya i gornorudnaya promyshlennost’ [Metallurgical and Mining Industry]. 2015, no 3, pp. 54-58. (in Russian).

Parusov E.V., Gubenko S.I., Sychkov A.B., Chuyko I.N. and Sagura L.V. K voprosu o dislokatsionno-diffuzionnom genezise plastinchatogo perlita v vysokouglerodistom buntovom prokate [On the matter of dislocation-diffusion genesis of lamellar pearlite in high-carbon coil-rod mill products]. Stroitel’stvo, materialovedenie, mashinostroenie [Construction, Materials Science, Mechanical Engineering]. Pridnepr. gos. akad. str-va i arhitektury [Prydniprovs’ka State Academy of Civil Construction and Architecture]. Dnepropetrovsk, 2016, no. 89, pp. 137-143.

Gulyaev A.P. Metallovedenie [Metal Science]. Moskva: Metallurgiya, 1986, 542 p. (in Russian).

Вплив величини аустенітного зерна на розвиток зневуглецьовування під час виробництва бунтового прокату