Моделирование фазовых и структурных превращений при термической обработке проката из раскисленных алюминием низкоуглеродистых сталей

• Автор: Шкатов, Виктор Валерьевич
• Шифр специальности: 05.16.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Липецк
• Количество страниц: 152 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение.

1. Обзор литературы и постановка задачи исследования.

1.1. Технология производства и свойства тонколистовой

низкоуглеродистой стали для холодной штамповки.

1.2. Влияние режимов рекристаллизационного отжига на

структурообразование раскисленных алюминием низкоуглеродистых сталей

1.2.1. Превращения при нагреве холоднокатаных

низкоуглеродистых сталей

1.2.2. Рекристаллизация холоднокатаных листовых сталей

при отжиге в кол паковых печах

1.2.3. Рекристаллизация холоднокатаных листовых сталей
при непрерывном отжиге
1.3. Закономерности образования текстуры рекристаллизации
в раскисленных алюминием низкоуглеродистых сталях.
1.4. Постановка задачи исследования.
2. Методика исследования
2.1. Материал исследования
2.2. Металлографические исследования
2.3. Электронномикроскопические исследования.
2.4. Рентгеноструктурный анализ.
2.5. Измерение твердости и микротвердости.
2.6. Эксперименты в промышленных условиях.
3. Кинетика выделения 1 при охлаждение рулонов
горячекатаных полос из раскисленных алюминием низкоуглеродистых сталей
3.1. Разработка математической модели выделения 1 при
охлаждение рулонов горячекатаных полос
3.2. Влияние условий охлаждения полосы в рулоне и
химического состава стали Ю на выделение 1.
4. Моделирование фазовых и структурных превращений в раскисленных алюминием низкоуглеродистых сталях
при рекристаллизационном отжиге
4.1. Кинетика возврата при отжиге холоднокатаных полос из
раскисленной алюминием низкоуглеродистой стали.
4.2. Разработка математических моделей фазовых и структурных превращений при рекристаллизационном отжиге раскисленных алюминием низкоуглеродистых сталей
4.3. Проверка адекватности моделей фазовых и структурных
превращений при рекристаллизационном отжиге и адаптация модели прогноза механических свойств листовой стали.
5. Исследование закономерностей формирования структуры и текстуры при рекристаллизационном отжиге холоднокатаной
стали Ю.
5.1. Влияние дисперсных частиц 1 на текстурообразование
раскисленных алюминием низкоуглеродистых сталей
5.2. Закономерности структуро и текстурообразования холоднокатаной стали Ю при рекристаллизационном отжиге.
6. Исследование влияния технологических факторов на кристаллографическую текстуру листовой стали Ю
в условиях ОАО I.
Основные выводы
Список литературы


После выхода полосы из непрерывной группы она транспортируется отводящим рольгангом к моталкам. Для регулирования режима охлаждения отводящий рольганг стана оборудован установкой ускоренного охлаждения полосы водой. На отводящем рольганге полоса охлаждается до 0-0 °С, затем центрируется и сматывается с натяжением в плотный рулон. Свернутая в рулон полоса охлаждается на воздухе до °С за 2-3 суток. Структура и механические свойства горячекатаного металла во многом определяются условиями протекания процессов рекристаллизации аустенита в промежутках времени между деформациями в клетях чистовой группы, условиями прохождения полиморфного у-»а-превращения во время охлаждения проката на отводящем рольганге стана, характером и степенью развития структурных превращений при охлаждении полосы в рулоне [4,5, -]. Температурный и деформационно-скоростной режим прокатки в чистовой группе клетей полосовых станов определяет величину и однородность зерна аустенита к моменту начала у-»а-превращения и, следовательно, зерно феррита и перлита. Формирование частично рекристаллизованной структуры приводит к образованию разнозернистости аустенита, которая в дальнейшем наследуется феррито-перлитной структурой готовой полосы [, ]. При прокатке низкоуглеродистых сталей с обжатием 5-% (особенно в двухфазной (у+а)-области) в результате формирования неоднородной структуры происходит резкое снижение пластичности стали, и поэтому обжатие в последней клети стана должно превышать % [, , -]. В то же время при прокатке тонких полос на современных полосовых станах, характеризующихся высокими скоростями прокатки (до м/с), рекристаллизация аустенита не успевает проходить за время между обжатиями в последних двух клетях. Сохранение наклепа аустенита перед у->а-превращением приводит к значительному (до 1,5-2 раз) измельчению зерна феррита [, -]. Температурные параметры конца прокатки полос и смотки полос в рулоны определяют такие характеристики горячекатаного и холоднокатаного отожженного металла, как размеры зерен феррита и цементита, уровень физикомеханических свойств, кристаллографическую текстуру листа [2, 4, 5, 6, , , ,,,]. Структура и механические свойства горячекатаной полосы в значительной мере зависят от температуры конца прокатки /кп и температуры смотки полосы в рулон *см, которые являются основными контролируемыми технологическими параметрами. Известна ставшая классической диаграмма, отражающая зависимость структуры горячекатаной низкоуглеродистой стали ОТ положения tKn И /см относительно критических точек Лг3 и Ar 1, которая в представлении [4] приведена на рис. Исследования текстуры подката, прокатанного с различной температурой конца прокатки и смотки показали , что при температуре конца прокатки более 0 °С текстурные компоненты {1}, {0} и {0}, расположенные в плоскости листа, имеют одинаковую интенсивность, близкую к единице. При низкой температуре конца прокатки (0 °С) усиливается ребровая ориентировка {0}, а интенсивность октаэдрической {1} и кубической {0} ориентировок снижается [4]. В зависимости от назначения металла и последующей технологической схемы его обработки (с отжигом рулонов в колпаковых печах или непрерывным отжигом полос в развернутом состоянии) требования к структуре горячекатаного металла различны. С и /см в интервале 0-0 °С [2,4,5]. Авторы работ [2-6, ] пришли к выводу, что в сталях успокоенных алюминием понижением /см от 0 до 0 °С можно добиться заметного увеличения коэффициента нормальной пластической анизотропии Л. Понижение температуры смотки полосы в рулон обеспечивает предотвращение выделения нитрида алюминия в горячекатаной полосе, что способствует формированию благоприятной для вытяжки кристаллографической текстуры при последующем отжиге стали в колпаковых печах [2,4,6,]. Рис. Если горячекатаная полоса из низкоуглеродистой стали в ходе последующей технологической обработки подвергается рекристаллизационному отжигу печах непрерывного действия, то для получения высоких показателей штампуемости готового листа температура смотки горячекатаной полосы в рулон должна быть повышена до 0-0 °С [2, 3,4, ].