zinet home
home home
home ИНТЕЛЛЕКТ-ПОРТАЛ
home Стартовал прием материалов в сборник XХХIX-й научной конференции. Требования к публикациям - в разделе "Объявления".

На главную | Объявления | Отчеты предыдущих конференций | История Украины | Контакты

РЕСУРСЫ ПОРТАЛА:

Тридцать восьмая научно-практическая конференция
(23 - 28 мая 2016 г.)


Тридцать седьмая научно-практическая конференция
(19 - 22 апреля 2016 г.)


Тридцать шестая научно-практическая конференция
(29 декабря 2015 - 5 января 2016 г.)


Тридцать пятая научно-практическая конференция
(24-27 ноября 2015 г.)


Тридцать четвертая научно-практическая конференция
(13-17 октября 2015 г.)


Тридцать третья научно-практическая конференция
(20-27 мая 2015 г.)


Тридцать вторая научно-практическая конференция
(2-7 апреля 2015 г.)


Тридцать первая научно-практическая конференция
(25 февраля - 1 марта 2015 г.)


Тридцатая научно-практическая конференция
(19-25 января 2015 г.)


Двадцать девятая международная научно-практическая конференция
(19-25 ноября 2014 г.)


Двадцать восьмая международная научно-практическая конференция
(08-13 октября 2014 г.)


Двадцать седьмая научно-практическая конференция
(20-25 мая 2014 г.)


Двадцать шестая научно-практическая конференция
(7-11 апреля 2014 г.)


Двадцать пятая юбилейная научно-практическая конференция
(3-7 марта 2014 г.)


Двадцать четвертая научно-практическая конференция
(20-25 января 2014 г.)


Двадцать третья научно-практическая конференция
(10-15 декабя 2013 г.)


Двадцать вторая научно-практическая конференция
(4-9 ноябя 2013 г.)


Первая международная научно-практическая конференция
(14-18 мая 2013 г.)


Двадцать первая научно-практическая конференция
(14-18 мая 2013 г.)


Двадцатая научно-практическая конференция
(20-28 апреля 2013 г.)


Девятнадцатая научно-практическая конференция
(26 февряля - 3 марта 2013 г.)


Восемнадцатая научно-практическая конференция
(22-26 декабря 2012 г.)


Семнадцатая научно-практическая конференция
(22-26 октября 2012 г.)


Шестнадцатая научно-практическая конференция
(09-14 апреля 2012 г.)


Пятнадцатая научно-практическая конференция
(01 - 07 марта 2012 г.)


Четырнадцатая научно-практическая конференция
(12-20 декабря 2011 г.)


Тринадцатая научно-практическая конференция
(28 октября - 09 ноября 2011 г.)


Двенадцатая научно-практическая конференция
(28 мая - 06 июня 2011 г.)


Одинадцатая научно-практическая конференция
(26 апреля - 04 мая 2011 г.)


Десятая научно-практическая конференция
(15-23 марта 2011 г.)


Девятая научно-практическая конференция
(27-31 декабря 2010 г.)


Восьмая научно-практическая конференция
(05-12 декабря 2010 г.)


Седьмая научно-практическая конференция
(28 мая - 7 июня 2010 г.)


Шестая научно-практическая конференция
(1-15 апреля 2010 г.)


Пятая научно-практическая конференция
(20-27 мая 2009 г.)


Четвертая научно-практическая конференция
(10-17 апреля 2009 г.)


Третья научно-практическая конференция
(20-27 декабря 2008 г.)


Вторая научно-практическая конференция
(1-7 ноября 2008 г.)


Первая научно-практическая конференция
(10-15 мая 2008 г.)



НАШИ ПАРТНЕРЫ:

Студия веб-дизайна www.zinet.info



Студия ландшафтного дизайна Флора-МК


Уникальное предложение!



Сайт-визитка - теперь
всего за 200 грн!

подробнее>>>



Исследование тонкой структуры термомеханически обработанной катанки и высокопрочной проволоки из стали 80

 

Луценко О.В., Левченко Г.В.

Украина, г. Днепропетровск,

Институт черной металлургии им. З.И. Некрасова

НАН Украины

 

Исследовано влияние тонкой структуры высокоуглеродистой катанки различного состава, подвергнутой ТМО, на качественные характеристики высокопрочной бортовой проволоки. В высокопрочной проволоке, изготовленной из термомеханически обработанной высокоуглеродистой катанки, охлажденной со скоростью 12-15 ºС/c, необходимые прочностные свойства, число скручиваний и отсутствие расслоения металла обеспечиваются при снижении в стали содержания углерода, ограничении содержания марганца и дополнительном введении хрома. Устранение расслоения в проволоке обеспечивается в значительной степени повышенной дисперсностью перлита в катанке.

 

Для создания новых классов проволоки с высокой прочностью необходимо использование высокоуглеродистой и легированной стали. Повышение прочности перлитной стали достигается за счет уменьшения межпластиночного расстояния перлита путем снижения температуры начала превращения а также увеличением содержания углерода и дополнительным легированием.

При использовании базового химического состава высокопрочной проволоки из высокоуглеродистой катанки во время испытаний на скручивание происходило расслоение металла, что недопустимо и требует проведения дополнительной промежуточной термической обработки (патентирования).

Цель работы – исследование влияния тонкой структуры термомеханически обработанной катанки стали 80 различного состава на качественные характеристики высокопрочной бортовой проволоки.

Материалом для исследований служили образцы катанки диаметром 5,5 мм и проволоки диаметром 1,6 мм из стали 80 (табл. 1) состава 1 (базового) и состава 2 (опытной с повышенным содержанием хрома при пониженном марганце и углероде).

 

Таблица 1

Химический состав исследуемой стали, %

Состав стали 80

Массовая доля элементов, %

  C

Mn

Si

P

S

Cu

Cr

Ni

Al

N

1

0,82

0,54

0,19

0,006

0,010

0,04

0,03

0,03

0,001

0,005

2

0,81

0,29

0,22

0,004

0,013

0,08

0,22

0,04

0,001

0,005

 

Основу микроструктуры катанки (подвергнутой ТМО, включающей регулируемое ускоренное охлаждение водой до температур выше Ас3 с последующим интенсивным охлаждением на транспортере Стелмор [1, 2] со скоростью 12-15 ºС/c) исследуемых сталей составляет сорбитообразный перлит (табл. 2), структурно свободный цементит (замкнутая сетка), мартенсит, и промежуточные структуры отсутствовали (рис. 1).

 

Таблица 2

Микроструктурные характеристики катанки диам. 5,5 мм из стали 80, подвергнутой ТМО

Состав стали 80

Количество перлита

1 балла, %

Среднее межпластиночное расстояние (S), мкм

Толщина цементитных пластин, мкм

Зерно, номер

Замкнутая цементитная сетка

Состав 1

65

0,16

0,012

8-10

отсутствует

Состав 2

70

0,14

0,008

7-9

отсутствует

 

Из табл. 2 следует, что размер зерна в стали состава 1 меньше, чем в составе 2. Известно [3], что измельчение аустенитного зерна обусловливает увеличение протяженности границ и, следовательно, термодинамического потенциала, что способствует протеканию фазовых превращений при малых переохлаждениях. Повышенное содержание хрома повышает устойчивость аустенита при распаде [2], а марганец снижает распад в перлитном интервале температур и повышает в промежуточной области [4]. Поэтому при одинаковом режиме ТМО катанки среднее межпластиночное расстояние перлита в стали 80 состава 1 составляло 0,16 мкм, а состава 2 - 0,14 мкм (табл. 2).

При определении среднего межпластиночного расстояния использовали собственную специально созданную компьютерную программу.

 

а

б

в

г

Рис. 1. Характерная микроструктура (а, в –х1600; б, г –х5000) катанки стали 80 состав 1 (а, б) и состав 2 (в, г) после ТМО

 

Цифровые фотоснимки структур, сделанные с помощью электронного микроскопа (на 30 участках), в формате bmp обрабатывались программой, рассчитывалось фактическое увеличение с последующим расчетом межпластиночного расстояния методом секущих [5]. В программном окне (рис. 2) отображались число пересечений, длина линий и межпластиночное расстояние (Si) в соответствии с формулой расчёта (1) с определением среднего межпластиночного расстояния (S) в соответствии с формулой (2).

   ,                                                                (1)

где– l – длина линии, мм (·103 мкм);

        M – фактическое увеличение;

        N – число пересечений.

 ,                                                             (2)

где –S1, S2, Si – значения межпластиночных расстояний, мкм;

         n – количество подсчетов.

 

Рис. 2. Фотообраз программного расчета среднего межпластиночного расстояния  перлита

 

Данный программный расчет позволил оперативно и с высокой точностью (достоверность 0,98) рассчитать среднее значение межпластиночного расстояния катанки стали 80 различного состава, подвергнутой ТМО.

Из термомеханически обработанной катанки была изготовлена прямым волочением (без дополнительной термообработки) высокопрочная бортовая проволока диаметром 1,6 мм. В табл. 3 приведены механические характеристики исследуемой высокопрочной бортовой проволоки. Проволока диаметром 1,6 мм, изготовленная из стали состава 2, характеризовалась высоким уровнем качества (необходимые прочностные свойства, число скручиваний и отсутствие расслоения металла), а проволока, изготовленная из стали состава 1, при испытании на скручивание расслаивалась.

 

Таблица 3

Механические характеристики исследуемой высокопрочной бортовой проволоки диам.1,6 мм

Состав

стали 80

Разрывное усилие,

Н

Число скручиваний

Характер

 разрушения

Состав 1

4200-4700

28-35

С расслоением

Состав 2

4250-4500

30-35

Без расслоения

Требования НТД

4450 ±270

Не менее 25

Расслой недопустим

 

Методом аппроксимации профилей рентгеновских интерференций [6] исследовали тонкую кристаллическую структуру α-фазы (феррита в перлите) в проволоке диаметром 1,6 мм из высокоуглеродистых сталей 80 состава 1 и 2. Профили рентгеновских интерференций (110) и (211) α-фазы исследованных образцов получали на дифрактометре ДРОН-2,0 в монохроматизированном CuKa-излучении (в качестве эталона использовался образец карбонильного железа).

Из табл. 4 следует, что полученные значения отношений физических уширений интерференций α-фазы в исследованных образцах проволоки β211110 определяются как размером блоков мозаики DHKL, так и микронапряжениями . Значения доли уширения определялись по специальной номограмме, позволяющей производить разделение влияния эффектов размеров блоков мозаики и микронапряжений на уширение интерференций a- фазы в зависимости от отношения β211110.

 

Таблица 4

Параметры тонкой структуры феррита в перлите проволоки диам.1,6 мм

Состав стали 80

Интерференция

, мрад.

DHKL

x10-5, см

x1011,

см-2

 x10-3, см

x1011, см-2

x1011,

см-2

Состав 1

(110)

(211)

4,54

6,14

1,35

0,38

2,078

0,33

0,014

0,1705

Состав 2

(110)

(211)

4,09

7,87

1,92

1,54

0,127

1,78

0,411

0,2285

 

Общее значение r (плотность дислокаций) согласно [7] рассчитывали в соответствии с формулой (3).

                                                          (3)

На основании проведенных исследований установлено, что плотность дислокаций феррита в перлите холодноволоченной проволоки, изготовленной из катанки стали 80 состава 2, в 1,34 раза выше, чем в базовой стали состава 1, что подтверждается меньшим значением среднего межпластиночного расстояния перлита в исходной катанке (табл. 2).

Повышенное содержание хрома при пониженном содержании марганца и углерода в высокопрочной бортовой проволоке, изготовленной из термомеханически обработанной катанки, охлажденной со средней скоростью 12-15 ºС/c, благодаря формированию более дисперсного перлита обеспечивает устойчивость металла к расслоению после скручивания.

Выводы. Из катанки диаметром 5,5 мм стали 80 различного состава, подвергнутой термомеханической обработке, включающей регулируемое ускоренное охлаждение водой до температур выше Ас3 с последующим интенсивным охлаждением на транспортере Стелмор со скоростью 12-15 ºС/c, изготовлена прямым волочением (без промежуточной термообработки) высокопрочная бортовая проволока диаметром 1,6 мм.

Установлено, что в высокопрочной бортовой проволоке необходимые прочностные свойства, число скручиваний и отсутствие расслоения металла обеспечиваются при снижении в стали содержания углерода, ограничении содержания марганца и дополнительном введении хрома. Сравнительными исследованиями напряжений 2-го рода выявлено, что плотность дислокаций в высокоуглеродистой проволоке, с повышенным содержанием хрома, в 1,34 раза выше, чем в базовом составе. Устранение расслоения в значительной степени связано с повышением дисперсности перлита.

 

Список использованной литературы

1.      Луценко О.В., Евсюков М.Ф., Луценко В.А. Исследование кинетики фазовых превращений в высокоуглеродистой стали, легированной хромом // Металлофизика и новейшие технологии. 2008. Том 30. С.721-725.

2.      Луценко В.А., Муриков М.А., Бобков П.А.. и др. Особенности влияния термомеханической обработки в потоке стана 150 ОАО «БМЗ» на качественные характеристики высокоуглеродистой катанки // Черные металлы. 2012. №10. С.20-24.

3.      Парусов В.В., Бабич В.К., Сивак А.И. и др. Структура и технологическая пластичность ускоренно охлажденной углеродистой катанки // Сталь. 1982. №9. С.78-80.

4.      Гудремон Э. Специальные стали. Т. I–ІІ. — М. : Металлургия, 1966. — 1274 с.

5.      Салтыков С.А. Стереометрическая металлография. — М. : Металлургия, 1976. С.120-122.

6.      Горелик С.С., Расторгуев Л.Н., Скаков Ю.А. Рентгенографический и электроннооптический анализ. — М.: Металлургия, 1970. – 366 с.

7.      Малыхин Д.Г., Корнеева В.В., Старолат М.П. Расчет рентгеновской дифракции от поля искажения краевых дислокаций // Вісник Харківського університету, сер. фізична: „Ядра, частинки, поля”. 2009. №845. В.1(41). С.77-81.



Первая научно-практическая конференция
"Инновационный потенциал украинской науки - ХХI век"
(10-15 мая 2008 г.)


(отчет)
Вторая научно-практическая конференция
"Инновационный потенциал украинской науки - ХХI век"
(1-7 ноября 2008 г.)
(отчет)
Третья научно-практическая конференция
"Инновационный потенциал украинской науки - ХХI век"
(20-27 декабря 2008 г.)
(отчет)
Четвертая научно-практическая конференция
(10-17 апреля 2009 г.)
(отчет)
Пятая научно-практическая конференция
(20-27 мая 2009 г.)
(отчет)
Шестая научно-практическая конференция
(1-15 апреля 2010 г.)
(отчет)
Седьмая научно-практическая конференция
(28 мая - 7 июня 2010 г.)
(отчет)
Восьмая научно-практическая конференция
(05-12 декабря 2010 г.)
(отчет)
Девятая научно-практическая конференция
(27-31 декабря 2010 г.)
(отчет)
Десятая научно-практическая конференция
(15-23 марта 2011 г.)
(отчет)
Одинадцатая научно-практическая конференция
(26 апреля 04 мая 2011 г.)
(отчет)
Двенадцатая научно-практическая конференция
(28 мая - 06 июня 2011 г.)
(отчет)
Тринадцатая научно-практическая конференция
(28 октября - 09 ноября 2011 г.)
(отчет)
Четырнадцатая научно-практическая конференция
(12-20 декабря 2011 г.)
(отчет)
Пятнадцатая научно-практическая конференция
(01-07 марта 2012 г.)
(отчет)
Шестнадцатая научно-практическая конференция
(09-14 апреля 2012 г.)
(отчет)
Семнадцатая научно-практическая конференция
(22-26 октября 2012 г.)
(отчет)
Восемнадцатая научно-практическая конференция
(22-26 декабря 2012 г.)
(отчет)
Девятнадцатая научно-практическая конференция
(26 февраля - 3 марта 2013 г.)
(отчет)
Двадцатая научно-практическая конференция
(20-28 апреля 2013 г.)
(отчет)
Двадцать первая научно-практическая конференция
(13-18 мая 2013 г.)
(отчет)
Первая международная научно-практическая конференция
"Перспективные направления отечественной науки - ХХI век"
(13-18 мая 2013 г.)
(отчет)
Двадцать вторая научно-практическая конференция
(4-9 ноября 2013 г.)
(отчет)
Двадцать третья научно-практическая конференция
(10-15 декабря 2013 г.)
(отчет)
Двадцать четвертая научно-практическая конференция
(20-25 января 2014 г.)
(отчет)
Двадцать пятая юбилейная научно-практическая конференция
(3-7 марта 2014 г.)
(отчет)
Двадцать шестая научно-практическая конференция
(7-11 апреля 2014 г.)
(отчет)
Двадцать седьмая научно-практическая конференция
(20-25 мая 2014 г.)
(отчет)
Двадцать восьмая научно-практическая конференция
(08-13 октября 2014 г.)
(отчет)
Двадцать девятая научно-практическая конференция"
(19-25 ноября 2014 г.)
(отчет)
Тридцатая научно-практическая конференция
(19-25 января 2015 г.)
(отчет)
Тридцать первая научно-практическая конференция
(25 февраля - 1 марта 2015 г.)
(отчет)
Тридцать вторая научно-практическая конференция
(2 - 7 апреля 2015 г.)
(отчет)
Тридцать третья научно-практическая конференция
(20 - 27 мая 2015 г.)
(отчет)
Тридцать четвертая научно-практическая конференция
(13 - 17 октября 2015 г.)
(отчет)
Тридцать пятая научно-практическая конференция
(24 - 27 ноября 2015 г.)
(отчет)
Тридцать шестая научно-практическая конференция
(29 декабря 2015 - 5 января 2016 г.)
(отчет)
Тридцать седьмая научно-практическая конференция
(19 - 22 апреля 2016 г.)
(отчет)
Тридцать восьмая научно-практическая конференция
(23 - 25 мая 2016 г.)
(отчет)

На главную | Объявления | Отчеты предыдущих конференций | История Украины | Контакты

Copyright © Zinet.info. Разработка и поддержка сайта - Студия веб-дизайна Zinet.info