Процессы структурообразования на основе импульсного теплоотвода при кристаллизации сталей

• Автор: Хрулев, Александр Евгеньевич
• Шифр специальности: 05.02.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 135 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение

Глава 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Понятие качества стальных литых полуфабрикатов

1.2. Типовые дефекты литой стали

1.3. Обзор технологических приемов повышения уровня химической

и структурной однородности литой стали

1.4. Непрерывная разливка стали. Состояние и перспективы развития

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Обоснование выбора исследуемых сталей
2.2. Методы изучения структуры металла модельных слитков
2.3. Методы изучения уровня структурной и химической однородности непрерывнолитой рельсовой стали
2.4. Методы определения механических характеристик горячекатаных рельсов
2.5. Метод определения коэффициента теплоотдачи в условиях
спрейерного водяного и водо-воздушного охлаждения
непрерывнолитой заготовки
Глава 3. СТРУКТУРООБРАЗОВАНИЕ УГЛЕРОДИСТЫХ СТАЛЕЙ ПРИ
КРИСТАЛЛИЗАЦИИ В УСЛОВИЯХ ИМПУЛЬСНОГО
ТЕПЛООТВОДА
3.1. Исследование влияния ускорения кристаллизации на структурное
состояние стали
3.2. Теоретическое и экспериментальное обоснование особенностей структурообразования высоколегированных сталей при кристаллизации в условиях импульсного теплоотвода
3.3. Разработка схем импульсного теплоотвода при кристаллизации непрерывнолитой стали

Глава 4. РАЗРАБОТКА СПОСОБА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ИМПУЛЬСНОГО ТЕПЛООТВОДА ПРИ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ НЕПРЕРЫВНОЛИТЫХ ЗАГОТОВОК
4.1. Исследование возможностей ЗВО промышленных МНЛЗ
и пределов варьирования технологических параметров разливки
4.2. Разработка компьютерной модели затвердевания заготовки в условиях ЗВО МНЛЗ
4.3. Определение параметров импульсного полиградиентного
теплоотвода применительно к условиям промышленных МНЛЗ
Глава 5. СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ УРОВНЯ СТРУКТУРНОЙ И ХИМИЧЕСКОЙ ОДНОРОДНОСТИ НЕПРЕРЫВНОЛИТОЙ СТАЛИ К76Ф ПОЛУЧЕННОЙ традиционным: способом и с ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ИМПУЛЬСНОГО полиградиентного ТЕПЛООТВОДА ПРИ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ (ИПК)
5.1. Исследование структурных зон слитка
5.2. Исследование дендритного кристаллического строения заготовок
5.3. Количественный анализ микродефектов исследуемой стали
5.4. Исследование микроструктуры литой стали
5.5. Оценка уровня химической неоднородности по сечению заготовок, полученных на МНЛЗ
5.6. Исследование микротвердости по сечению непрерывнолитых
заготовок
Глава 6. ИЗУЧЕНИЕ ЭФФЕКТА НАСЛЕДОВАНИЯ ПРИОБРЕТЕННОГО УРОВНЯ ОДНОРОДНОСТИ СТРУКТУРЫ И СВОЙСТВ ЛИТОЙ СТАЛИ К76Ф ПРИ ПОСЛЕДУЮЩЕЙ ПРОКАТКЕ
6.1. Исследование уровня структурной и химической однородности
стали горячекатаных рельсов
6.2. Исследование уровня и стабильности свойств горячекатаных
рельсов
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
Список литературы
Приложение

Введение
Надежность конструкций и деталей машин в значительной степени зависит от качества исходного стального литья. Высокое качество стального литья определяется однородностью по химическому составу и структуре, отсутствием дефектов и, как следствие, одинаковыми по всему объему механическими и физическими свойствами. Различная степень развития типовых дефектов литой стали в виде химической и структурной неоднородности - ликваций, сегрегации примесей, разнозернистости, пористости, нарушения сплошности и т.д., напрямую зависит от технологии получения полуфабриката. В этой связи, усилия инженеров и разработчиков направлены на создание новых технологий производства, обеспечивающих устранение дефектов за счет повышения однородности стали.
Радикальным способом улучшения качества литого полуфабриката является технология непрерывной разливки стали. В настоящее время это самый распространенный способ заготовительного производства и на его долю приходится 98 % объема выпускаемой во всём мире стали. Широкое распространение технология получила благодаря высокой производительности и эффективности процесса, а также реализации основного фактора, влияющего на качество литого полуфабриката стали -увеличение скорости охлаждения.
Тем не менее, резерв увеличения скорости кристаллизации ограничен повышением уровня тепловых напряжений в объеме литого продукта, провоцирующих образование трещин и, даже, разрушение заготовок, особенно, крупных сечений. В связи с этим, весьма актуальной является задача поиска способов дальнейшего улучшения качества стали путем управления формированием структуры (структурообразованием) литого полуфабриката за счет регулирования скорости и режимов охлаждения при кристаллизации.

установки компьютерное. При одном разряде в точке определяли только содержание углерода, погрешность измерения до 15 %.
Рис. 2.3. Точки измерения содержания углерода в блюме 300x360 мм
Точки измерения выбирали таким образом, чтобы максимально охватить площадь поверхности образцов, при этом исключить взаимное влияние соседних измерений. Таким образом, на каждый образец пришлось по 56 измерений. Исследование повторяли четыре раза с промежуточной перешлифовкой образцов. Общее количество измерений на один образец составило 224, а общее количество измерений на один темплет - 1120. Полученные данные обрабатывали на компьютере с использованием стандартных программ Microsoft (Word, Excel).
• оценкой содержания углерода и марганца по сечению горячекатаных рельсов. Измерение содержания химических элементов проводили на приборе Spectrolab-M.