Физико-механический анализ причин образования прикромочных трещин в горячекатаных листах из трубных сталей

• Автор: Матвеев, Михаил Александрович
• Шифр специальности: 05.16.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 202 с. : ил.

Содержание
Введение

Глава 1. Поверхностные дефекты горячекатаного листа и причины их

образования. Меры борьбы с преждевременным разрушением сталей при горячей деформации

1.1. Типы дефектов горячекатаного листа и причины их образования

1.2. Типы дефектов непрерывнолитой заготовки и причины их образования

1.3. Влияние горячей пластичности стати на образование трещин

1.3.1. Механизмы образования трещин

1.3.2. Влияние химического состава стали на горячую пластичность

1.3.3. Взаимосвязь пластичности стали и характера разрушения

1.3.4. Влияние температурных циклов, испытываемых поверхностью сляба, при непрерывной разливке на горячую пластичность сталей
1.3.5. Методики проведения экспериментов по определению горячей пластичности стали
1.4. Формоизменение и развитие поверхностных дефектов непрерывнолитой заготовки при прокатке
1.4.1. Экспериментальные исследования трансформации поверхностных
дефектов сляба при прокатке
1.4.2. Численные методы исследования трансформации поверхностных
дефектов сляба при прокатке
1.5. Разрушение при пластической деформации
1.5.1. Виды разрушения металлов. Влияние различных факторов на процесс разрушения
1.5.2. Микроскопические (дислокационные) модели образования трещин
1.5.3. Макроскопические критерии разрушения
1.6. Заключение по главе
Глава 2. Исследование пластичности сталей во время горячей прокатки
2.1. Исследуемые стали и разработка методики проведения эксперимен-
тов по определению пластичности сталей во время горячей прокатки
2.2. Результатов исследования горячей пластичности трубных сталей
Х42 и К60 при прокатке на станах 2000 и 5000 методом физического моделирования на комплексе С1ееЫе
2.3. Математическое моделирование испытаний на растяжение и горячей
прокатки на промышленном прокатном оборудовании
2.3.1. Исследование реологических свойств трубных сталей категории
прочности Х42 и К
2.3.2. Методика определения предельных значений критерия разрушения
Кокрофта-Латама (СоскгоЙ-ЬаШат)
2.3.3. Постановка и решение термодеформациошюй задачи горячей прокатки на стане 2000 в программе Оейэгт-ЗО

2.3.4. Постановка и решение термодеформациопной задачи горячей прокатки на стане 5000 в программе Бейэгт-ЗО
2.3.5. Исследование процессов релаксации напряжений на кромке раската
при помощи программы Иг«£уо/+
2.3.6. Анализ температурных полей и напряженно-деформированного со-
стояния листа при моделировании горячей прокатки на стан 2000 и 5000 в программе Ве/оггп-
2.3.7. Оценка возможности разрушения трубной стали Х42 и К60 при горячей прокатке на стане 2000 и стане 5
2.4. Заключение по главе
Глава 3. Исследование горячих трещин в непрерывнолитой заготовке.
Трансформация исходных трещин в слябе при прокатке
3.1. Материалы и методики исследования
3.2. Анализ результатов металлографических исследований непрерывнолитой заготовки
3.3. Постановка задачи о прокатке сляба с исходно присутствующими
внутренними дефектами
3.4 Анализ результатов исследования изменения местоположения исходных трещин в литом слябе при прокатке
3.5 Лабораторная прокатка образцов с введенными трещинами и ее численное моделирование
3.5.1. Оборудование для проведения лабораторной прокатки образца с отверстиями, имитирующими внутренние дефекты сляба
3.5.2. Постановка задачи о горячей прокатке образца с отверстиями, имитирующими внутренние дефекты сляба
3.5.3. Анализ результатов лабораторной и виртуальной прокатки на лабораторном стане
3.6. Заключение по главе
Глава 4. Исследование горячей пластичности непрерывнолитой стали
4.1. Разработка методик имитации зоны вторичного охлаждения УНРС
4.2. Результаты исследования горячей пластичности сталей при модели-
ровании термодеформационных условий прохождения затвердевшей корочкой металла зоны вторичного охлаждения УНРС
4.3. Анализ причин появления провалов пластичности. Металлографические исследования
4.4. Провалы пластичности и фазовые превращения в стали. Исследова-
ние модуля упругости стали в интервале температур провала пластичности трубной стали Х42 и стали 17Г1С-У
4.5. Факторы, влияющие на горячую пластичность сталей. Разработка
мероприятий по повышению горячей пластичности сталей
4.5.1. Исследование изменение структуры образцов после моделирования
нагрева под прокатку
4.5.2. Исследование влияния размера зерна аустенита на горячую пластичность трубной стали Х
4.5.3. Исследование изменений морфологии неметаллических включений
таНШШ

при нагреве под прокатку
4.5.4. Исследование влияния водорода на горячую пластичность
4.5.5. Исследование совместного влияния Т1 и В на горячую пластичность
стали содержащей Т4Ь
4.6. Заключение по главе
Общие выводы по работе
Список литературы
Приложение А

Влияние С. Наблюдается четкая тенденция увеличения количества трещин на единицу площади и их степени развития с увеличением содержания углерода в пределах от 0,07 до 0,20-0,21% (рис. 1.15) [33, 34, 50]. На рис. 1.9 показано влияние углерода на пластичность нелегированной стали, видно, что с увеличением количества углерода пластичность ухудшается.
На рис. 1.15 за единицу условного индекса трещинообра-
0,06 0,08 0,10 0,12 0,14 0,16 0,18 С,%
Рис. 1.15. Влияние содержания углерода в стали на склонность к трещинам
зования принята величина, соответствующая стали марки 08ГБ с содержанием углерода 0,06-0,09%. Дальнейшее увеличение массовой доли углерода в стали приводит к увеличению трещиночувствительности металла, особенно большой скачок наблюдается при приближении к точке перитектического превращения [33, 34, 44, 45, 50, 52].
В рассматриваемом интервале
содержания углерода суммарное количество трещин в целом возрастает с увеличением массовой доли углерода, однако, при изменении концентрации углерода от 0,09 до 0,21% морфология поверхностных трещин претерпевает некоторые изменения - при массовой
Рис. 1.16. Влияние содержания углерода на характер изменения пластичности нелегированных сталей при высоких температурах. Цифры у кривых показывают содержание углерода, % (масс.)
доле углерода в пределах 0,10-0,14% превалирующими являются сетчатые трещины, при 0,15-0,21% С наряду с сетчатыми трещинами отмечается существенное количество поперечных и «паукообразных» трещин.