Исследование особенностей строения сверхкрупных слитков конструкционной стали и качества поковок, изготовленных из них

• Автор: Ямпольский, Олег Натанович
• Шифр специальности: 05.16.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 245 с. : ил.

РЕФЕРАТ

стр. 173, рис. 61, табл. 50, прилож

ЗАГОТОВКИ РОТОРОВ, КРУПНЫЕ И СВЕРХКРУПНЫЕ СЛИТКИ, МЕЖКРИСТАЛЛИТНЫЕ КРИСТАЛЛИЗАЦИОННЫЕ ГОРЯЧИЕ ТРЕЩИНЫ, МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА, ПРИБЫЛИ КРУПНЫХ СЛИТКОВ.
В работе описывается влияние химического состава, технологии производства стали на качество сверхкрупных слитков (СКС) и поковок из них. Рассматриваются процессы образования характерных дефектов СКС -межкристаллитных горячих трещин (МКГТ); признаки, по которым можно определить тип МКГТ и предсказать их поведение при продолжительной температурной выдержке и пластической деформации, а также мероприятия по их предотвращению и устранению.
В работе сравниваются свойства поковок, откованных из сверхкрупных слитков с поковками, изготовленными из слитков массой от 15 до 70 т.

в Глава 1. Состояние вопроса

1.1. Строение слитка спокойной стали

1.2. Параметры затвердевания слитка и

дендритной структуры

1.3. Ликвационные явления

1.4. Особенности современного сверхкрупного слитка
1.5. Заваривание усадочных и газовых полостей
1.6. Основные дефекты сверхкрупного слитка
1.6.1. Горячие трещины
» 1.6.2. Поведение газов в затвердевающей стали
Глава 2. Материал и методика исследования
2.1. Материал исследования
2.1.1. Особенности производства изучаемых
слитков и поковок из них
2.2. Методы исследования
2.2.1. Стандартные методики исследования
2.2.2. Анализ тонкого строения металла и
неметаллических включений
, 2.2.3. Специальные методики
2.3. Межкристаллитные трещины в поковках
из сверхкрупных слитков
Глава 3 Исследование металла сверхкрупных
слитков в литом и кованом состоянии
3.1. Исследование прибылей современных сверхкрупных слитков, отливаемых в
ООО «ОМЗ-Спецсталь»
3.2. Исследование структуры сверхкрупных слитков
ф из стали типа 25ХНЗМФА
3.3. Неметаллические включения (НВ)
в литой и кованой стали
3.4. Поковки из крупных и сверхкрупных слитков
3.4.1. Химическая неоднородность в поковках
из сверхкрупных слитков
3.4.2. Исследование макроструктуры заготовок из
крупных и сверхкрупных слитков (34,5-420 т)
3.4.3. Исследование влияния массы слитка на механические свойства поковок из
крупных и сверхкрупных слитков
• 3.4.4. Механические свойства заготовок, изготовленных
из дефектных слитков массой 142 и 235 т
Глава 4 Механизм образования и возможность
предотвращения межкристаллитных горячих трещин

4.1. Расчет давления в газоусадочном пузыре
4.2. Моделирование образования газовых пузырей
на лабораторных слитках
4.3. Расчет максимального давления газа в трещине
4.4. Моделирование процесса затвердевания стального слитка массой 142 т. с одноконусной
и двухконусной прибылью
4.5. Расчет возможности образования межкристаллитных трещин в зависимости от чистоты границ
4.6. Расчет возможности образования межкристаллитных трещин в зависимости от соотношения марганец/сера
4.7. Термодинамическая оценка возможности образования оксидов и карбидов Cr, Mn, Fe, V, Mo
в системе исходных газов СО-Н2
4.8. Механизм образования МКГТ
4.9. Заваривание усадочных и газовых полостей
4.10. Ковка лабораторных слитков
4.11. Ковка ступенчатой поковки из осевого трепана
ротора дефектной по УЗК заготовки ЦНД пок. 707139
Заключение
Библиографический список использованной литературы
Приложение
Приложение
Приложение

2.2. Методы исследования
2.2.1. Стандартные методики исследования
Исследование химического состава стали проводились в соответствии со следующими документами: «Стали легированные и высоколегированные. Методы химического анализа». ГОСТ 12344-88, ГОСТ 12345-88, ГОСТ 12346-78, ГОСТ 12347-77, ГОСТ 12348-78, ГОСТ 12350-78, ГОСТ 12351-81, ГОСТ 12352-81, ГОСТ 12354-81, ГОСТ 12355-78. Испытания на растяжения проводились по ГОСТ 1497-84 «Металлы. Методы испытания на растяжение» на пятикратных образцах с диаметром расчетной части 5-10 мм. Определение ударной вязкости - по ГОСТ 9454-78 «Металлы. Метод испытаний на ударный изгиб при пониженной, комнатной и повышенных температурах» на образцах типа II. Критическая температура хрупкости Тк определялась по критерию 50% волокнистого строения в изломе образцов II типа (ГОСТ 9454-78 «Металлы. Метод испытаний на ударный изгиб при пониженной, комнатной и повышенных температурах»). Ультразвуковой контроль заготовок производиться по ОСТ 108.958.03-83 «Поковки стальные для энергетического оборудования. Методика ультразвукового контроля». Макроструктуру металла изучали путем просмотра поверхности специально подготовленных образцов (макрошлифов) или изломов невооруженным глазом или при небольших увеличениях — до 30 раз. Макроанализ проводили на продольных и поперечных макрошлифах (темплетах) и изломах. При необходимости полного макроскопического исследования, а также определения нарушений сплошности металла и дефектов строения придерживались следующей последовательности: сначала травили образец реактивом поверхностного травления, затем снова шлифовали определяли распределение серы. Распределение серы изучали методом серного отпечатка (метод Баумана) по ГОСТ 10243—75. Основные методы травления, используемые в данной работе:
а) Травление макроструктуры (проходит в два этапа): 1) Травление 15% р-ром персульфата аммония 2) поверх травление 4% НЫОз
б) Травление микроструктуры: Спиртовой раствор 4% ГОЮз