Управление структурой и уровнем потребительских свойств автолистовых сверхнизкоуглеродистых упрочняемых сталей

• Автор: Бурко, Дмитрий Александрович
• Шифр специальности: 05.16.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 161 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Основные принципы получения сверхнизкоуглеро диетых сталей с ВНэффсктом

1.1.1. Упрочненные сверхнизкоуглсродистыс стали

1.1.2. Механизм образования и принципы формирования ВНэффскта.

1.2. Основные параметры технологии производства свсрхнизкоуглсродисгых сталей с ВНэффсктом.

1.2.1. Выбор химического, состава

1.2.1.1. Контроль содержания элементов внедрения

1.2.1.2. Контроль содержания иикролегнрующих элементов

1.2.1.3. Контроль серы, марганца и фосфора г.

1.2.1.4. Расчет содержания элементов
1.2.1.5. Диаграмме выделения частиц.
1.2.2. Выплавка и разливка
1.2.3. Горячая прокатка
1.2.3.1. Температура нагрева сляба
1.2.3.2. Температура конца прокатки.
1.2.3.3. Температура смотки.
1.2.3.4. Охлаждение рулонов.
1.2.4. Холодная прокатка
1.2.5. Рскристаллтационный отжиг в агрегатах непрерывного отжига АНО
1.2.5.1. Температура отжига.
1.2.5.2. Время выдержки при отжиге.
1.2.5.3. Скорость охлаждения после отжига.
1.2.5.4. Влияние дополшттсльного нагрева персстаривания.
1.2.5.5. Микрос1руктурныс факторы, влияющие на ВНэффскт
1.2.6. Дрессировка.
1.3. Состояние вопроса и задачи исследования.
2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЯ.
2.1. Химический состав исследованных сталей
. Методика проведения термической обработки.
2.2.1. Горячекатаная полоса.
2.2.2. Холоднокатаный лист.
2.3. Исследование состояния твердого раствора методом внутреннего трекня.
2.4. Методика исследования микроструктуры
2.5. Методика проведения механических испытаний
3. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА И ТЕМПЕРАТУРЫ СМОТКИ НА СОДЕРЖАНИЕ РАСТВОРЕННОГО УГЛЕРОДА, МИКРОСТРУКТУРУ
И МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ГОРЯЧЕКАТАНОГО ПОДКАТА.
3.1. Влияние химического состава и температуры смотки на содержание растворенного углерода.
3.2. Влияние химического состава и температуры смотки на микроструктуру
3.3. Влияние химического состава и температуры смотки ка механические свойства
3.4. Выводы по главе 3.
4. ИССЛЕДОВАНИЕ ФОРМИРОВАНИЯ МИКРОСТРУКТУРЫ И МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ХОЛОДНОКАТАНОЙ СТАЛИ В ПРОЦЕССЕ РЕКРИСТАЛЛИЗАЦИОННОГО ОТЖИГА В АНО.
4.1. Влияние химического состава, температуры смотки и содержания углерода в твердом растворе поджата на рекристаллизацию холоднокатаной стали.
4.2. Влияние химического состава и температуры смотки на содержание растворенного углерода, микроструктуру и механические свойства холоднокатаной стали после непрерывного отжига.
4.2.1. Содержание углерода в твердом растворе
4.2.1.1. Влияние атомного отношения КЬС на содержание растворенного углерода
4.2.1.2 Влияние температуры отжига на содержание растворенного углерода
4.2.2. Размер зерна феррита
4.2.3. Механические свойства после непрерывного отжига.
4.2.3.1. Предел текучести.
4.2.3.2. Величнй площадки текучесга.
4.2.3.3. Величина зуба текучести.
4.2.3.4. Модель описания характеристик текучести.
4.3. Выводы по главе 4
5. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ И МИКРОСТРУКТУРНЫХ ПАРАМЕТРОВ НА КОНЕЧНЫЕ МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА И ВЕЛИЧИНУ ВНЭФФЕКТА ХОЛОДНОКАТАНОЙ СТАЛИ ПОСЛЕ НЕПРЕРЫВНОГО ОТЖИГА
И ДРЕССИРОВКИ
5.1. Влияние химического состава и температуры смотки на конечные механические свойства.
5.1.1. Предел текучести
5.1.2. Относительное удлинение.
5.1.3. Коэффициент нормальной пластической анизотропии.
5.1.4. Коэффициент плоскостной анизотропии.
5.2. Влияние химического состава и температуры смотки й величину ВНэффекта
5.2.1. Всличаа ВНэффекта после предварительной деформации ВН2.
5.2.2. Вслоша ВНэффскга после дрессировки ВНо
5.2.3. Факторы, влияющие на эффект упрочнения при сушке
5.3. Выводы по главе 5.
6. ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ
6.1. Результат опытнопромышленного опробования
6.2. Пути управления структурой и уровнем потребительских свойств свсрхнизкоуглсродкешх сталей с ВНэффсктом в условиях отечест венного металлургическото производства
6.3. Выводы по главе 6.
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Соответственно, классическая Iсталь, в которой весь углерод связан в карбосульфнды или карбиды, обладает нулевым ВНэффскгом Н О. Механизм I 1эффекта схематично показан на Рис. В состоянии поставки сталь содержит атомы углерода в твердом растворе феррита и некоторое количество свободных дислокаций, внесенных при дрессировке. После штамповки количество свободных дислокаций в феррите существенно увеличивается, в результате чего предел текучести растет. Дополнительное повышение предела текучести собственно ВНэффскт достигается при сушке ЛКП за счет закрепления свободных дислокаций атомами углерода. Существует стандартная оценка ВНэффекта. Образцы отожженной и дрессированной стали деформируют растяжением на 2 , затем нагревают до 0 С и выдерживают состзривают в течение мин. Эту величину ВНэффекта полученную после деформации 2 называют ВН2. Принято также оценивать ВНэффскт недефориированной стали, состаренной непосредственно после дрессировки ВНо. Производители стали гаратируют оирсделснный уровень ВПэффскта. Например, в сталях японских фирм i I. Соф. МПа. Другие фирмы, например, американская Соф. МПа. Содержание свободного углерода, необходимое для получения необходимой величины ВНэффекта, различными исследователями оцештвается поразному. По данным 2. ВНэффекта, равного МПа, в феррите должно находиться свободного углерода. По данным , для получения величины ВНэффекта на уровне МПа достаточно, чгобы количество свободного углерода в феррите было на уровне 6 . На Лс. ВН2 нкзкоу лероднетых сталей прою во детва различных металлургических фирм и свсрхтокоуглсро диетой стали 5. ВН Упрочнение В iV. Рис. Схема формирования ВНэффскта и его оценки при испытании на растяжсшю. Рис. ВНэффект, однако, одновременно с этим возрастает склонность стали к естественному старению. По данным 2, возможность получения ВНэффекта без старения стали при комнатной температуре офаничепо величиной МПа. Существуют три основных альтернативных принципа микролегировашгя для обеспечения ВНэффскта Рис. I Принцип избыточного углерода сталь с химическим составом ниже стехиометрии, когда концентрация микролегирующих элементов ниже стехиометрической, т. В этом случае после горячей прокатки углерод остается либо в твердом растворе, либо в виде цементита, который затем легко растворяется при отжиге и переходит в твердый раствор. Основным преимуществом этого метода является возможность использования довольно низкой температуры отжига, основным недостатком можно считать ухудшение механических свойств по сравнению с классическими Пмлалями, а также появление определенной нестабильности разброса ВНэффскта большой ДВН, Рис. II. Принцип растворения карбидов сталь с химическим составом выше стехиометрии, когда концентрация микро легирующих элементов выше стехиометрической, т. В этом случае ВНэффскт обеспечивается за счет контролируемого растворсшя карбидов при нагреве, в результате чего часть углерода переходит в твердый раствор. Основным преимуществом этого метода является высокий комплекс механических характеристик в сочетании с большей стабильностью ВНэффекта малый ДВНХ по сравнению с прницшюм I, при одном и том же разбросе в содержании углерода Рис. Основным недостатком данного типа является необходимость нагрева при отжиге до высоких температур для растворения достаточною количества карбидов титана иили ниобия. П. Принцип равновесия сталь со стехиометрическим химическим составом, когда микролегирующие элементы добавляют в сталь точно в стехиометрических пропорциях, без какихлибо излишков. Данный тип стали сочетает в себе преимущества I и II принципов, однако основной сложностью реализации его является необходимость очень высокой культуры металлургического производства, с возможностью нс только точно воспроизвести заданный химический состав, но и, при необходимости, автоматически скорректировать параметры процесса производства стали. В Табл. ВНэффсктом. Для сравнения в первой строке показаны состав и свойства классической стали, нс обладающей ВНэффектом. Содержание карбид образующего элемента X Т1, 6, ат. Рис. Щ принцип равновесия. Рис. Избыточный X принцип растворения карбидов X Тт, 6.