Влияние деформационной и термической обработки на структуру и свойства стали 10Г2ФБ с различным исходным состоянием
Курсовой проект - Разное
Другие курсовые по предмету Разное
х для изготовления труб большого диаметра созданы малоперлитные низколегированные стали, обладающие заданным комплексом свойств. К таким относятся стали 10Г2ФБ, 06Г2ФБ.
1. Контролируемая прокатка
.1 Влияние параметров контролируемой прокатки на структуру и свойства низкоуглеродистой низколегированной стали 10Г2ФБ
Сварная труба на 99% состоит из основного металла и только на 1% - из сварного шва. Поэтому основные свойства труб обеспечиваются не на трубных, а на металлургических заводах и на прокатных станах, особенно в случае контролируемой прокатки. Высокопрочные низколегированные стали (ВНЛС) характеризуются низким содержанием углерода (0,06-0,12%). Кремний и марганец вводят примерно в количествах, отвечающих сталям класса 52-53 (DIN 17 100). ВНЛС содержат микролегирующие элементы, которые при комбинации термической и механической обработок в ходе нагрева слябов, горячей прокатки и охлаждения влияют на микроструктуру, размер зерна и свойства стали.
В отличие от обычных высокопрочных сталей, приобретающих оптимальные свойства после нормализации вслед за горячей прокаткой, стали, подвергаемые термомеханической прокатке, достигают их при обработке в ходе нагрева, прокатки и охлаждения. Поскольку ни один из этих процессов не может быть повторен, их необходимо строго контролировать, допуская отклонения от заданных параметров в узких пределах, чтобы не снизить эффект термомеханической обработки и качество продукции. В толкательной печи производится нагрев слябов до температуры, необходимой для горячей деформации. При этом стремятся, чтобы в металле произошло образование и гомогенизация аустенита, необходимое растворение сегрегаций микролегирующих элементов и не наблюдался чрезмерный рост зерна аустенита.
При термомеханической прокатке обеспечиваются:
Обычная горячая прокатка в интервале температур, при которых горячий наклеп немедленно снимается рекристаллизацией аустенита; проводят для уменьшения толщины подката и измельчения зерна;
Значительная деформация в интервале температур, при которых частично или полностью снимается наклеп и частично рекристаллизуется аустенит; проводят для формоизменения металла и создания основных предпосылок для достижения необходимых свойств.
Эвтектоидное ? ? - превращение. Целью процесса горячей прокатки также является дальнейшее измельчение микроструктуры. Для гарантии высокого качества всю необходимую информацию - от черновой прокатки сляба до прокатки полосы - разделяют на два вида: черновую и чистовую. Так, при температурах, при которых происходит полная рекристаллизация аустенита, черновая прокатка настолько снижает толщину сляба, что обеспечивает постоянную степень обжатия при чистовой прокатке независимо от конечной толщины полосы. Известно, что чем больше степень деформации за один проход, тем мельче зерно рекристаллизованного аустенита. Это благоприятно влияет на размер зерна феррита, от которого в свою очередь зависят свойства горячекатаной полосы. Черновая группа стана запрограммирована таким образом, чтобы обеспечить как можно большую деформацию за один проход. В конце черновой прокатки (при немедленной релаксации, зарождении и росте новых зерен аустенита) температура металла должна быть достаточной для продолжения термомеханической прокатки, когда последующая деформация задерживает рекристаллизацию. Каждый проход сильно снижает температуру, особенно в последних клетях НШС. Так как на этом этапе начинается процесс сдерживания рекристаллизации, необходимо обеспечить быстрое последовательное охлаждение при обжатиях в чистовых клетях, чтобы вызвать сильное вытягивание аустенитных зерен, большее, чем при чистовой прокатке. При контролируемой прокатке ? ? - превращение происходит в конце процесса деформации. Это достигается при определенной температуре конца прокатки. Критические параметры термомеханической прокатки зависят от температуры, ниже которой рекристаллизация не происходит сразу же вслед за наклепом; от суммарной деформации, проводимой ниже этой температуры, и от продолжительности чистовой прокатки, влияющей на получение конечной температуры (которая управляется скоростью прокатки). Отсюда параметрами прокатки являются: температура в (фиксированных) замеряемых точках, режимы обжатий и скорости прокатки.
После выхода из последней чистовой клети стана с заданной температурой полоса охлаждается на отводящем рольганге до температуры смотки, а затем до комнатной температуры на спокойном воздухе. Производство ВНЛС требует четкого соблюдения заданных условий охлаждения: скорости охлаждения, кривой охлаждения, температуры смотки. [2 , с.75]
Контролируемое охлаждение горячекатаной полосы влияет на микроструктуру, размер зерна и количества выделений, образующих из растворенных микролегирующих элементов. Это определяет свойства металла: предел текучести, временное сопротивление, относительное удлинение, поглощенную энергию и хрупкость разрушения.
За последнее время технология контролируемой прокатки была в значительной степени усовершенствована основными металлургическими фирмами мира. Недавно эта технология была принята развивающимися странами.
Путем соответствующего подбора режимов контролируемой прокатки и (или) ускоренного охлаждения можно подавить перлитное превращение, чтобы протекало только ферритное, бейнитное и мартенситное превращение в ниобиевой стали, легированной марганцем, никелем, мол?/p>