Про механізм зміцнення маловуглецевої стали при механо-термічній обробці в потоці прокатних станів

Вище були розглянуті різні технологічні процеси зміцнення сталей в потоці станів з прискореним охолодженням ламінарними і турбулентними потоками води після прокатки.

При такій технології в мікроструктурі, що оцінюється методами оптичний металографії, є помітні відмінності. Разом з тим в тонкій структурі прокату, зміцненого різними методами, спостерігається багато спільного. З структур, які формуються за нормальної рекрісталлізаціонний кінетики, спостерігаються пластинчастий тонкий перліт, перліт переривчастими цементітних пластинами, квазіевтектоід, дисперсні частинки в тілі і по кордонах полігональних зерен, цементітние суцільні виділення по границях і структури проміжного типу: голчастий ферит, верхній бейнит і навіть пакетний мартенсит і деякі інші.
Певна невизначеність виникає при оцінці вкладу дисперсних структур (перлітообразних, які формуються за рекрісталлізаціонний механізмам, наприклад структури квазіевтектоіда, а також зерен полігонального фериту з дисперсними цементітних частками). Якщо весь цементит міститься в структурі сталі у вигляді дисперсних частинок експериментально спостережуваного розміру, то можливий приріст міцності завдяки цьому фактору на 200-300 Н / мм2. Реально обсяг металу з такою морфологією не перевищує 10-20%. Отже, внесок цієї структурної складової в межа плинності (за правилом суміші) становить до 60 Н / мм2.
Таким чином, зміцнення в потоці станів дозволяє одночасно підвищувати як міцність, так і хладостойкость прокату, оскільки приріст зміцнення, в першу чергу, йде завдяки подрібненню зерна. Слід підкреслити, що міцність прокату підвищується завдяки різним структурним чинникам. Це дозволяє пояснити, чому листи 4 … 10 мм і 20 … 30 мм мають близькі властивості при значно різняться структурах.
Таким чином, застосування контрольованої прокатки для зміцнення рядових сталей безумовно ефективно, але по ряду важливих техніко-економічних показників поступається звичайній прокатці в потоці станів із застосуванням охолодження з високою швидкістю турбулентними потоками води, як в останньому випадку не потрібно використання станів з жорсткими клетями; при більш високій продуктивності досягаються більш високі механічні властивості і т. п.
На закінчення відзначимо особливості сучасних процесів зміцнення масових будівельних сталей в металургійній промисловості в потоці прокатних станів.
Всі освоєні процеси відрізняються від класичної схеми термічного поліпшення відсутністю пічного нагріву для аустенітизації і ефективним використанням тепла, запасеного при нагріванні під прокатку. Для узагальнюючого поняття, що об’єднує всі ці процеси, на нашу думку, найбільш підходить термін деформаційно-термічне зміцнення (ДТУ), що з’явився в літературі близько десяти років тому.
Обговорювані процеси можна, в свою чергу, розділити на дві великі групи. Перша – процеси, в яких зміцнення здійснюється при прискореному охолодженні або при охолодженні зі швидкостями, близькими до гартівних, коли в структурі одержуваного прокату перед? ->? -Перетворення повністю проходять процеси статичної рекристалізації аустеніту. Такі процеси можна назвати термічним зміцненням з прокатного нагріву. Друга – це схеми зміцнення з використанням ефектів ТМО. З них стосовно до сталей масового призначення освоєні процеси деформаційно-термічного зміцнення з прискореним охолодженням. При цьому деформація нерекрісталлізованного аустеніту з обтисканнями в чистових клітях на ~ 50% і вище може здійснюватися і закінчуватися при температурах як кілька перевищують Ату (високотемпературна контрольована прокатка), так і трохи нижче АГЗ (контрольована прокатка в межфазной області). Тут-режими обробки диктуються прагненням отримати в аустените при? -? а-перетворенні структуру динамічної полігонізації.
Розглянуті процеси не слід змішувати з високотемпературної термомеханічної обробкою (ВТМО). Особливості ВТМО з достатньою повнотою сформульовані в монографії. Згідно з працею ефект ВТМО полягає в отриманні при загартуванню мартенситной структури, при цьому властивості (характеристики і опір інтеркрісталлітному руйнування) підвищуються при прямому спадкуванні цією структурою ефектів, що мають місце в деформованому аустените. Оптимальна структура деформованого аустеніту утворюється після динамічного повернення і при деформаціях 20-30%.
В роботі наведені відомості про використання ВТМО при прокатці сталей бейнітного класу для будівельних конструкцій. Встановлено, що реалізація такого процесу в умовах металургійної промисловості неефективна.
В роботі пояснювалося поняття ТМО з точки зору впливу на механічні властивості: відзначено, що при повній реалізації ефекту ТМО, в порівнянні з загартуванням після пічного нагріву, одночасно збільшуються характеристики міцності і морозостійкості, при неповній реалізації ефекту ТМО властивості міцності підвищуються, а хладостой кістка знижується . У ряді випадків ці властивості залишаються однаковими після обох схем зміцнення. В цьому випадку зміцнення за схемою ТМО має тільки економічні переваги, що також важливо.

Ссылка на основную публикацию