Термомеханическая обработка труб из малоуглеродистых сталей в линии прокатки

• Автор: Грехов, Александр Игоревич
• Шифр специальности: 05.16.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Тольятти
• Количество страниц: 141 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Термомеханическая обработка металлопродукции.

1.2. Контролируемая прокатка

1.2.1. Металловедческие основы контролируемой прокатки

1.2.2. Механизм упрочнения при контролируемой прокатке.

1.2.3. Схемы контролируемой прокатки.

1.3. Цель и задачи исследования

2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Сортамент и требования к трубам.

2.2. Методики исследования структуры.
2.3 Промышленные эксперименты
3. РАЗРАБОТКА СПОСОБА ТЕРМОМЕХАНИЧЕСКОИ ОБРАБОТКИ ТРУБ В ЛИНИИ ТПА
3.1. Температурнодеформационные условия прокатки труб диаметром ,0,0 мм на ТПА.
3.2. Особенности процесса редуцирования труб.
3.3. Разработка таблиц прокатки труб.
3.4. Разработка устройств ускоренного регулируемого охлаждения труб в процессе и после горячей деформации
4. СТРУКТУРООБРАЗОВ АНИЕ ПРИ ГОРЯЧЕЙ ДЕФОРМАЦИИ АУСТЕНИТА, СТАЛЬ ХНТ.
5. ВЛИЯНИЕ ПАРАМЕТРОВ ТМО НА СТРУКТУРУ И СВОЙСТВА ТРУБ ИЗ СТАЛИ
5.1. Влияние степени деформации на структуру и свойства труб.
5.2. Типы субзеренных полигональных границ, образующихся при горячей деформации.
5.3 Влияние температуры деформации на структуру и свойства труб после ТМО.
5.3.1. Строение ферритной составляющей стали .
5.3.2. Рекристаллизация феррита при горячей деформации труб в межкритическом интервале температур
5.3.3. Строение горячедеформированного перлита
5.3.4. Механические свойства труб
5.4. Влияние дополнительного после деформационного охлаждения водой
на структуру и свойства труб.
6. ПРОМЫШЛЕННАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА ТРУБ СПОСОБОМ ТМО.
6.1. Технология производства труб
6.2. Структура и свойства труб текущего производства, полученных способом ТМО.
6.3. Экономический эффект от внедрения ТМО.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Промышленная реализация вариантов ТМО, включающих закалку на мартенсит и отпуск (ВТМО, НТМО и др. Для массовых видов металлопродукции целесообразна разработка более простых и экономичных вариантов ТМО, органично вписывающихся в действующие технологические линии горячей деформации [8-]. При современном уровне развития металловедения сама горячая деформация рассматривается не только как процесс формоизменения, но и как мощный способ воздействия на тонкое строение и структурночувствительные свойства металлов и сплавов, определяющие их эксплуатационные свойства. Создание теории горячей деформации позволило установить, что даже «горячекатаное состояние - это состояние термомеханически упрочненного по различным схемам проката, который в ряде случаев можно использовать непосредственно с рольганга» [, ]. Металловедческие разработки по установлению связи между свойствами, структурой и режимами горячей деформации привели к созданию процесса контролируемой (в последнее время чаще применяется термин термомеханической) прокатки. По контролируемой прокатке опубликовано несколько монографий и сотни статей. В России этой проблеме посвящены фундаментальные работы Ю. И. Матросова, Л. И. Эфрона и других исследователей [-]. Основная идея контролируемой прокатки сравнительно проста. В работах [, , , , , ] показано, что размер зерна феррита горячедеформированной стали, зависит от многочисленных технологических факторов к главным, из которых относятся: состав стали, условия нагрева под прокатку, температурный режим прокатки, степень и кратность деформации, скорость охлаждения между проходами, а также скорость последеформаци-онного охлаждения. Значение каждого из перечисленных факторов определяется, в конечном счете, ролью, которую он играет в формировании строения аустенита перед у-а превращением. Поэтому изучению строения горячедеформированного аустенита уделяется особое внимание исследователей. В работах [-] получена информация о механизме влияния горячей деформации на структурообразование в аустените, создание в нем в зависимости от сочетания таких параметров, как скорость, степень и температура деформации, состояний горячего наклепа, динамического возврата, динамической полигонизации и динамической рекристаллизации. Изучен также механизм влияния этих структурных состояний на конечную структуру феррита и комплекс механических свойств. Эти релаксационные процессы, протекающие в горячедеформированном аустените, могут накладываться друг на друга и в структуре стали, обычно присутствуют различные типы субструктур. Закономерности у-»а превращения определяют зависимость строения феррита от формирующейся при горячей деформации структуры аустенита. Высокотемпературное превращение у—>а начинается на границах зерен аустенита, которые не только являются местами предпочтительного зарождения новой фазы, но и характеризуются повышенной диффузией. Зародыши феррита имеют когерентную или полукогерентную границу со своим зерном аустенита и некогерентную случайную границу с соседним зерном. Ориентационное соотношение фаз у—>а , применимое к видманштеттовому ферриту и во многих случаях к ферриту равноосной морфологии, описывается соотношением Курдюмова-Закса. Для практических условий обычной прокатки и медленного охлаждения на воздухе взаимосвязь между размером зерна аустенита и феррита довольно простая: ферритное зерно равно 2,3 величины аустенитного зерна в направлении, перпендикулярном плоскости прокатки. Измельчение зерна феррита тем выше, чем больше частота образования зародышей ферритной фазы в аустените при охлаждении в область температур у—>а превращения. Частота образования зародышей феррита определяется суммарной поверхностью эффективных границ, являющихся местами зарождения феррита. На рис. Применяя более высокие скорости охлаждения, можно достичь дальнейшего измельчения зерна, поскольку более низкая температура начала превращения обеспечивает больше зародышей в переохлажденном аустените. Ускоренное охлаждение эффективнее использовать для деформированного аустенита, имеющего больше потенциальных мест зарождения а-фазы. Из приведенных на рис. Рис.