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

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

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.


Ключові слова


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

Повний текст:

PDF (Русский)

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).


Пристатейна бібліографія ГОСТ


Кайстров Е. А. Борьба с обезуглероживанием в прокатных цехах / Е. А. Кайстров // Сталь. – 1950. – № 12. – С. 1106–1108.

Губинский В. И. Уменьшение окалинообразования при производстве проката / В. И. Губинский, А. Н. Минаев, Ю. В. Гончаров. – Київ : Техніка, 1981. – 135 с.

Изготовление высококачественных метизов (научный и практический опыт Белорецкого металлургического комбината) : коллектив. монография / науч. ред. и сост. В. А. Кулеша ; отв. ред. Н. А. Клековкина. – Бело-рецк : [б. и.], 1999. – 328 с.

Белалов Х. Н. Формирование свойств канатной проволоки / Х. Н. Белалов // Стальные канаты : сб. науч. тр. / Междунар. ассоциация исследователей стал. канатов. – Одесса, 2001. – Вып. 2. – С. 105-116.

Парусов В. В. Теоретические и технологические основы производства высокоэффективных видов катанки / В. В. Парусов, А. Б. Сычков, Э. В. Парусов. – Днепропетровск : Арт-пресс, 2012. – 376 с.

Глубина обезуглероженного слоя на углеродистой катанке различных заводов-изготовителей / В. В. Парусов, В. А. Луценко, А. Б. Сычков, В. А. Тищенко, А. И. Сивак // Металлургическая и горнорудная промышленность. – 2003. – № 5. – С. 61–64.

Металлургические и металловедческие аспекты производства высокоуглеродистой катанки / А. Б. Сычков, М. А. Жигарев, А. Ю. Столяров, М. А. Шекшеев, С. Ю. Жукова, С. О. Малашкин ; Магнитогорский гос. технический ун-т им. Г. И. Носова. – Магнитогорск : Магн. гос. техн. универ. им. Г. И. Носова, 2014. – 257 с.

Луценко В. А. Окалинообразование при термомеханической обработке катанки в потоке высокоскоростного стана / В. А. Луценко // Черная металлургия : бюл. науч.-техн. и экон. информ. – 2006. – № 12. – С. 54–57.

Луценко В. А. Влияние параметров высокоскоростной термомеханической обработки на процессы окалино-образования углеродистой стали / В. А. Луценко // Литье и металлургия. – 2005. – № 2, ч. 2. – С. 96 - 98.

Физическое металловедение / под ред. Р. Кана. – Москва : Мир, 1968. – Вып. 2 : Фазовые превращения. Металлография. – 492 с.

Влияние величины зерна и других факторов на дисперсность перлита углеродистых сталей / Э. В. Парусов, В. В. Парусов, Л. В. Сагура, О. В. Парусов, И. Н. Чуйко // Строительство, материаловедение, машиностроение : сб. научн. тр. / Приднепр. гос. акад. стр-ва и архитектуры. – Днепропетровск, 2014. – Вып. 73. – С. 186–190.

Влияние вида обработки на величину аустенитного зерна высокоуглеродистой стали / Э. В. Парусов, В. В. Парусов, Л. В. Сагура, А. И. Сивак // Фундаментальные и прикладные проблемы черной металлургии : сб. науч. тр. / Нац. акад. наук Украины, Ин-т черной металлургии им. З. И. Некрасова. – Днепропетровск, 2014. – Вып. 28. – С. 296–299.

Разработка режима термомеханической обработки катанки из стали 85, микролегированной бором, на основе закономерностей превращений аустенита при непрерывном охлаждении / Э. В. Парусов, В. В. Парусов, Л. В. Сагура, А. И. Сивак, А. П. Клименко // Металлургическая и горнорудная промышленность. – 2015. – № 3. – С. 54–58.

К вопросу о дислокационно-диффузионном генезисе пластинчатого перлита в высокоуглеродистом бунтовом прокате / Э. В. Парусов, С. И. Губенко, А. Б. Сычков, И. Н. Чуйко, Л. В. Сагура // Строительство, материаловедение, машиностроение : сб. научн. тр. / Приднепр. гос. акад. стр-ва и архитектуры. – Днепропетровск, 2016. – Вып. 89. – С. 137–143.

Гуляев А. П. Металловедение / А. П. Гуляев. – 6-е изд., перераб. и доп. – Москва : Металлургия, 1986. – 542 с.



Коментарі цієї статті

Дивитися всі коментарі