Формирование структуры и свойств катанки для повышения ее пластичности при производстве сварочной проволоки

• Автор: Перчаткин, Андрей Владимирович
• Шифр специальности: 05.16.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Магнитогорск
• Количество страниц: 128 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ
1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1. Влияние химических элементов на структуру и свойства стали и катанки для производства сварочной проволоки
1.2. Технология изготовления катанки из легированных сталей для производства сварочной проволоки
1.3. Цель и задачи исследования
2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
Выводы по главе
3. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ СТРУКТУРООБРАЗОВАНИЯ В КАТАНКЕ ИЗ СТАЛИ СВ-08Г2С, ДОПОЛНИТЕЛЬНО ЛЕГИРОВАННОЙ БОРОМ
3.1. Исследование кинетики распада аустенита при непрерывном охлаждении
3.2. Зависимость структуры и свойств катанки от условий изотермической выдержки в процессе охлаждения
3.3. Влияние химического состава стали и скорости охлаждения на линии 81е1тог на структуру и свойства катанки
3.4. Влияние температуры деформации на свойства катанки из стали Св-08Г2С, микролегированной бором и без добавок бора
3.5. Исследование влияния ликвационных процессов на формирование бейнитно-мартенситных участков
Выводы по главе
4. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ СТРУКТУРООБРАЗОВАНИЯ В КАТАНКЕ ИЗ ЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ
4.1. Исследование кинетики распада аустенита при непрерывном охлаждении стали Св-08ГНМ
4.2. Зависимость структуры и свойств катанки от условий изотермической выдержки в процессе охлаждения
4.2.1. Катанка из стали Св-08ГНМ
4.2.2. Катанка из стали Св-08Г1НМА

4.2.3. Катанка из борсодержащей стали Св-08ХГ2СМФ
4.3. Исследование ликвационных процессов в НЛЗ и катанке
4.4. Формирование эффективной структуры катанки из легированной стали для безотжигового волочения
4.5. Построение регрессионных зависимостей механических свойств катанки от химического состава стали и технологии двухстадийного охлаждения катанки на линии 81е1тог
Выводы по главе
5. ВЫБОР ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА СТАЛЕЙ И ТЕХНОЛОГИИ УСКОРЕННОГО ОХЛАЖДЕНИЯ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА КАТАНКИ ПОВЫШЕННОЙ ДЕФОРМИРУЕМОСТИ НА МЕТИЗНОМ ПЕРЕДЕЛЕ
5.1. Выбор эффективных химического состава стали и режима охлаждения катанки
5.2. Технологичность переработки катанки на метизном переделе
5.2.1. Катанка из стали Св-08Г2С
5.2.2. Катанка из стали Св-08ГНМ и Св-08ХГ2СМФ
Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
Приложение
Приложение

Приложение
1 ло
Приложение

ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время около 98 % стальных конструкций выполняются сварными. Высокое качество и долговечность сварных металлических конструкций зависит от качества сварочных работ и эффективности сварочных материалов.
Одним из главных условий сварки металлоконструкций, влияющих на их качество и работоспособность, является правильный выбор применяемой сварочной проволоки, которая должна обладать высокими технологическими и механическими свойствами, так как она является основным материалом, обеспечивающим требуемые химический состав и свойства металла сварного шва конструкций. При этом наиболее широко используется сварочная электродная проволока из кремнемарганцевой стали марки типа Св-08Г2С (сварка, в основном, корпусов судов в среде защитных газов), а также сталей, легированных молибденом, никелем, хромом, ванадием и другими элементами (сварка труб большого диаметра - ТБД, магистральных трубопроводов с применением, преимущественно, флюсов) [1...3].
Ранее разработанная технология механоциклической обработки проволоки сварочного назначения с целью повышения ее деформируемости за счет эффекта Баушингера и обеспечения безотжигового волочения до диаметра
0.8мм не нашла широкого применения из-за отсутствия необходимого оборудования и средств контроля качественных характеристик [4..6].
Задачей настоящей диссертации является разработка химического состава низкоуглеродистой легированной марганцем, кремнием, хромом, никелем, молибденом, ванадием (в разных сочетаниях и концентрациях элементов) стали и поточной термической обработки для безотжигового волочения сварочной проволоки, применяемой для сварки в среде защитных газов и с использованием флюсов. Как известно, в последнее время производство ТБД и трубопроводов актуально в связи с реализацией в РФ нескольких крупномасштабных проектов как для собственного, так и для зарубежных топливно-энергетических

шению ликвационных процессов, усиливающих формирование бейнитно-мартенситных участков.
Таблица
Химический состав опытной плавки
С Мп 81 Р в Сг № Си N В В/И Сэ Мпэ
Опытная плавка 0.07 1.79 0.78 0.018 0.008 0.04 0.09 0.17 0.007 0.0084 1.20 0
Требования ГОСТ 2246 0.05 0.11 1.80 2.10 0.70 0.95 Не более 0.010 н.н. н.н. н.н. н.н.
0.030 0.025 0.20 0.30 0.25
2. н.н. - не нормируется.
Катанку двухстадийно охладили на линии 81:е1шог ММЗ с низкими (0.25 ...0.39 °С/с) скоростями воздушного охлаждения. Прокатку в проволочном блоке проводили со скоростью 100 м/с, температура после участка водяного охлаждения на виткообразователе составила 950...970 °С, скорость транспортирования витков на роликовом конвейере равнялась 0.09...0.12 м/с, время под закрытыми теплоизолирующими крышками поддерживали 13 00 с, все блоки струйного охлаждения были отключены, скорость охлаждения соответствовала примерно 0.30 °С/с.
Механические свойства катанки из опытной плавки после прокатки составили: ав = 500..505 МПа; ах = 200...288 МПа; б5 = 37... 39 %; ¥ = 71...72 %.
Структура исходной катанки непосредственно после прокатки представляла собой смесь феррита (80...88 %), перлита (8... 13 %) и бейнитно-мартенситных участков (7... 12 %) (рис. 3.1). Величина действительного зерна феррита соответствовала № 8...7. Зерна перлита на поперечных шлифах имели, в основном, равноосную, на продольных - как равноосную, так и вытянутую формы. Как видно из рис. 3.2, в поперечном сечении исследуемой катанки наблюдается полосчатость структуры, что можно объяснить ликвационными процессами, сопутствующими кристаллизации металла во время непрерывной разливки, и в результате вторичной ликвации [27, 28, 89..91].