Влияние деформационной и термической обработки на структуру и свойства стали 10Г2ФБ с различным исходным состоянием
Курсовой проект - Разное
Другие курсовые по предмету Разное
?ри более низкой температуре. Уменьшение доли доэвтектоидного феррита с ростом аустенитного зерна связано с тем, что удельная площадь аустенитных границ на единицу объема снижается, следовательно, уменьшается количество зародышей доэвтектоидного феррита и его общий объем.
В процессе выдержки при 1100С (охлаждение в масле) стали 10Г2ФБ в интервале от 1 до 4 ч и стали 09Г2С от 1,5 до 4 ч количество игольчатого феррита стабилизируется и его объемная доля составляет 80 - 85 и - 75 % соответственно.
Рисунок 4.2 - Зависимость объемной доли образовавшегося игольчатого феррита Фиг(а) и размера зерна аустенита d(б) от продолжительности гомогенизирующей выдержки при 11000С (после выдержки проводили деформацию с ?=30% при 11000С и охлаждали в масле)
Таким образом, подобная термообработка способствует выделению большего количества игольчатого феррита в структуре и упрочнению проката из стали 09Г2С и 10Г2ФБ при сохранении удовлетворительного уровня пластических свойств. [13, с.30]
В связи со сложностью производства высокопрочного толстого листа с низким Рсм (Сэкв) термоулучшение иногда становится более выгодным, чем контролируемая прокатка. В дополнение к уже отмеченным характеристикам стали контролируемой прокатки термоулучшенная сталь имеет более высокое сопротивление к водородному растрескиванию в сероводородсодержащих средах. Водород вызывает охрупчивание горячекатаной стали, скапливаясь на границах раздела феррита и перлита, вокруг сегрегации примесей. Термоулучшение приводит к более равномерной микроструктуре, что является важным фактором для предотвращения водородного растрескивания. Структура закалки с отпуском характеризуется низким значением коэффициента С3(минимальная концентрация водорода, необходимая для начала растрескивания).
Микроструктура представляет собой мелкозернистый феррит с дисперсными карбидами. Распределение твердости при этом более равномерно, чем после контролируемой прокатки. Влияние условий прокатки на вязкость термоулучшенных листов - экспериментальные результаты стали контролируемой прокатки имеют более высокие показатели вязкости в испытаниях на ДВТТ, чем термоулучшенные. Связано это главным образом с измельчением микроструктуры и влиянием расщеплений в сталях контролируемой прокатки. Прокаливаемость листов недостаточна для получения необходимой мелкой микроструктуры в исследованных в высокопрочных сталях. Однако вязкость термоулучшенных сталей может быть обеспечена при условии получения в металле мелкозернистого аустенита и мелкозернистых продуктов превращения. Микроструктура превращения близка к горячекатаной. Поэтому условия горячей прокатки, в том числе распределение обжатий, весьма важны для получения мелкозернистой структуры термоулучшенной стали. Высокопрочные трубы классов XI00 и Х80 большого диаметра можно получать путем термоупрочнения при помощи индукционного нагрева. Для изготовления толстостенных высокопрочных труб из сталей контролируемой прокатки или из термоупрочненного листа необходимы мощные формовочные станы. В случае термообработки труб формовку проводят на обычных станах из стали простой контролируемой прокатки с низким пределом текучести. Потом при помощи индукционного нагрева трубу термоупрочняют. Индукционную термообработку можно применять и для толстостенных труб, кроме того, при этом улучшаются свойства. В зависимости от уровня прочности химический состав металла шва должен быть тщательно подобран. Микроструктура термообработанного сварного шва часто наследует характер структуры, получаемой после сварки. Межкритический нагрев до температур между Ar1 и Ar3 полезен для получения мелкозернистой структуры шва. Этот метод применяется для труб класса Х80. Для обеспечения вязкости сварного шва в толстостенных высокопрочных трубах важным фактором является прокаливаемость металла шва.
Характеристики индукционной термообработки. Индукционная термообработка проводится в режимах быстрого нагрева. Размер аустенитного зерна при скоростном нагреве мельче, чем при нагреве с обычными скоростями. Иногда он вызывает аномальный рост зерен во время длительных выдержек при высоких температурах аустенизации. [14, с.160-161]
Отпуск в течение короткого времени также влияет на механические свойства. Даже при очень высокой скорости нагрева при отпуске имеется сдвиг отпускной хрупкости мартенсита к более высоким температурам. Однако высокотемпературная хрупкость (обратимая отпускная хрупкость) при таком быстром отпуске не наблюдалась. В будущем, очевидно, найдут применение высокопрочные углеродистые стали с высокой ударной вязкостью, термообработанные таким способом.
Заключение
Таким образом, контролируемая прокатка - это горячая прокатка по регламентированному режиму, включающему запрограммированные температуры начала и окончания деформации, обжатия, скорость охлаждения. Цель такой обработки - сформировать структуру с мелким зерном полигонизованного феррита и дисперсными выделениями карбонитридов, обеспечивающую повышение (на 100-150МПа) предела текучести, снижение предела хрупко-вязкого перехода и улучшение свариваемости.
Значительное влияние играет химический состав стали. При снижении содержания углерода и микролегировании ниобием и ванадием наблюдается эффект карбонитридного упрочнения, препятствующий росту зерна и способствующий получению требуемого уровня сочетания прочностных свойств и пластичности.
В последнее вр?/p>