Научная статья на тему 'ВЛИЯНИЕ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ НА ФОРМИРОВАНИЕ МИКРОСТРУКТУРЫ И УДАРНУЮ ВЯЗКОСТЬ СТАЛИ D32'

ВЛИЯНИЕ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ НА ФОРМИРОВАНИЕ МИКРОСТРУКТУРЫ И УДАРНУЮ ВЯЗКОСТЬ СТАЛИ D32 Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

CC BY
9
4
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Металлообработка
ВАК
Ключевые слова
СТАЛЬ D32 / ГОРЯЧЕКАТАНЫЙ ЛИСТ / НОРМАЛИЗАЦИЯ / МИКРОСТРУКТУРА / РАБОТА УДАРА / РАЗНОЗЕРНИСТОСТЬ / СУЛЬФИДНЫЕ И СИЛИКАТНЫЕ ВКЛЮЧЕНИЯ / БЕЙНИТ / ВИДМАНШТЕТТОВА СТРУКТУРА / ПОЛОСЧАТОСТЬ / НЕДОГРЕВ / ПЕРЕГРЕВ / КОРРЕЛЯЦИОННО-РЕГРЕССИОННЫЙ АНАЛИЗ / D32 STEEL / HOT-ROLLED SHEET / NORMALIZATION / MICROSTRUCTURE / IMPACT STRENGTH / GRANULARITY / SULPHIDE AND SILICATE INCLUSIONS / BAINITE / WEEDMANSTATT STRUCTURE / STREAKINESS / VARIEGATEDNESS / UNDERHEATING / OVERHEATING / CORRELATION AND REGRESSION ANALYSIS

Аннотация научной статьи по технологиям материалов, автор научной работы — Рябичева Людмила Александровна, Великоцкий Роман Евгеньевич

Рассмотрены закономерности между химическим составом, микроструктурой и ударной вязкостью листовой стали D32 в горячекатаном и нормализованном состоянии. Установлено, что строчечные оксиды не оказывают отрицательного влияния на ударную вязкость стали D32 в нормализованном состоянии и повышают ее в горячекатаном. Присутствие в структуре стали пластинчатых силикатов вызывает резкое снижение вязкости. Образующаяся в стали ферритоперлитная полосчатость вызвана ликвационной неоднородностью, наличием в структуре вытянутых сульфидных и силикатных включений. Выявлено, что бейнит формируется в условиях ликвационной неоднородности при содержании в плавке марганца или углерода на верхнем пределе. Охарактеризованы четыре типа структуры стали при недогреве и определены причины их появления. Выполнен анализ структуры при перегреве. Получены математические зависимости между работой удара и баллом сульфидов (пластинчатых силикатов) и полосчатости.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по технологиям материалов , автор научной работы — Рябичева Людмила Александровна, Великоцкий Роман Евгеньевич

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

The effect of heat treatment on the formation of the microstructure and toughness of steel

The article discusses the patterns between the chemical composition, microstructure and impact strength of D32 steel sheet in hot-rolled and normalized condition. It was found that line oxides do not have a negative effect on the toughness of steel D32 in the normalized state and increase it in hot-rolled. The presence in the structure of steel silicate plate causes a sharp decrease in viscosity. Ferrite-pearlite streakiness formed in steel is caused by segregation heterogeneity, the presence of elongated sulfide and silicate inclusions in the structure. It was revealed that bainite is formed under conditions of segregation inhomogeneity when manganese or carbon is contained in the smelting at the upper limit. Four types of steel structure with underheating are characterized and the reasons for their appearance are identified. The structure analysis in case of overheating is performed. Mathematical relationships between the impact work and the sulphide/plate silicate and banding score were obtained.

Текст научной работы на тему «ВЛИЯНИЕ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ НА ФОРМИРОВАНИЕ МИКРОСТРУКТУРЫ И УДАРНУЮ ВЯЗКОСТЬ СТАЛИ D32»

НОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ТЕХНОЛОГИИ

УДК 621.785:621.771.23-022.532

Влияние термической обработки на формирование микроструктуры и ударную вязкость стали D32

Л. А. Рябичева, Р. Е. Великоцкий

Рассмотрены закономерности между химическим составом, микроструктурой и ударной вязкостью листовой стали D32 в горячекатаном и нормализованном состоянии. Установлено, что строчечные оксиды не оказывают отрицательного влияния на ударную вязкость стали D32 в нормализованном состоянии и повышают ее в горячекатаном. Присутствие в структуре стали пластинчатых силикатов вызывает резкое снижение вязкости. Образующаяся в стали ферритоперлитная полосчатость вызвана ликвацион-ной неоднородностью, наличием в структуре вытянутых сульфидных и силикатных включений. Выявлено, что бейнит формируется в условиях ликвационной неоднородности при содержании в плавке марганца или углерода на верхнем пределе. Охарактеризованы четыре типа структуры стали при недогреве и определены причины их появления. Выполнен анализ структуры при перегреве. Получены математические зависимости между работой удара и баллом сульфидов (пластинчатых силикатов) и полосчатости.

Ключевые слова: сталь D32, горячекатаный лист, нормализация, микроструктура, работа удара, разнозернистость, сульфидные и силикатные включения, бейнит, видманштеттова структура, полосчатость, разнозернистость, недогрев, перегрев, корреляционно-регрессионный анализ.

Введение

Низколегированные стали являются одними из самых распространенных и перспективных материалов, которые применяются для изготовления толстолистового проката, используемого в судостроении. С развитием промышленности повышаются требования к качеству металлопродукции. Оно зависит от химического состава материала и режимов термической обработки. Неконтролируемое взаимодействие химических элементов сталей приводит к дендритной ликвации, образованию сегрегаций химических элементов на границах аустенитных и ферритных зерен на поверхностях раздела частиц. Следствием этого являются структурная полосчатость и анизотропия механических свойств, что снижает качество проката. Несоблюдение режимов термической обработки может приводить к образованию крупнозернистой структуры.

Сталь Б32 — сталь повышенной прочности, применяется для изготовления корпусов или других сварных конструкций судов. Согласно ГОСТ 5521-93 в химический состав стали входит до 0,18 % С, 0,5-1,6 % Мп, до 0,2 % Сг и др. При 20 °С имеет предел прочности 440-590 МПа, предел текучести 315 МПа, относительное удлинение 22 %. В стали имеются металлические включения в виде силикатов, оксидов, сульфидов.

Имеющиеся научные работы направлены на исследование природы металлических включений, способствующих повышению качества непрерывнолитых заготовок и проката из высокопрочных низколегированных сталей [1]. Установлено, что ликвационная неоднородность подавляется в том случае, когда на заключительной стадии обработки стали в ковше и (или) в процессе кристаллизации образуются оксиды сложного состава, предположительно стеклообразные. Показано, что

прокат с более высоким уровнем свойств и однородной структурой осевой зоны был получен из НЛЗ, в структуре которых имелись комплексные НВ сложного состава, содержащие оксиды кремния, железа и других элементов, а также дендритоподобные выделения карбонитридов (карбидов).

Авторами работы [2] на основе анализа микроструктур получено уравнение регрессии для расчетной оценки ударной вязкости в интервале температур от +20 до -60 °С низколегированных сталей, подвергнутых закалке и высокому отпуску.

Авторами работы [3] на основе анализа 22 плавок высокопрочной стали (^,2 = 428 886 МПа) различных марок толщиной 3-25 мм, произведенных в странах Евросоюза по технологии термомеханической прокатки, исследовано влияние химического состава и структуры на комплекс механических свойств. Установлено существенное влияние концентрации Т и А1 на ударную вязкость при полностью вязком разрушении. По данным рентгеноспектрального анализа крупные (размером 2,2-2,8 мкм) включения имеют сложное строение. При образовании включения содержали до 15-17 мас. % А1, а затем на них формировались внешние слои, имеющие до 29-42 мас. % Ть

П. Г. Мартыновым и др. [4] представлены результаты исследования влияния режимов термической обработки на микроструктуру, размер и форму зерен, механические свойства высокопрочного листового проката из низколегированной стали, микролегированной бором. Определены вариации оптимальных режимов термической обработки, обеспечивающих сочетание высокого уровня ударной вязкости при отрицательных температурах, твердости и прочностных свойств листового проката.

Таким образом, имеются работы, направленные на изучение общих закономерностей влияния химического состава, температуры конца прокатки, термической обработки на механические свойства низколегированных марок судостроительных сталей, таких как 09Г2С, 10ХСНД, 10Г2С1 и др., однако практически отсутствуют систематизированные научные исследования стали Б32. Отсутствуют систематизированные данные о математической зависимости влияния легирования на механические свойства исследуемой стали.

Отсутствуют сведения о закономерностях структурообразования и формирования комплекса механических характеристик стали Б32 после нормализации и дефектов, возникающих при нагреве. Отсутствуют систематизированные сведения о влиянии технологии производства на структурообразование, а также комплекс механических характеристик стали Б32, в частности ударной вязкости (работы удара).

Цель работы — установление закономерностей влияния температурных режимов прокатки и термической обработки на структуро-образование, дефекты структуры при нагреве и работу удара судостроительной стали Б32.

Методика

Для исследования использовали низколегированную сталь Б32 промышленного производства, предназначенную для судостроения (ГОСТ 5521-93). Промышленные эксперименты выполняли в прокатном цехе Алчевского металлургического комбината. Толстый лист размером 10-30 мм катали на стане 3000. Температура начала прокатки 960 °С, окончания — 740 °С. Полученные листы подвергали нормализации. Температура нагрева составляла 840-880 °С (на 30-50 °С выше Ас3), охлаждение — на воздухе.

Для установления закономерностей между микроструктурой и работой удара при температуре -20 °С стали Б32 исследовали 41 плавку в горячекатаном состоянии и 56 плавок в нормализованном состоянии. От каждой плавки отбирали три-четыре листа. В горячекатаном состоянии комплексному анализу микроструктуры были подвергнуты 149 листов, в нормализованном состоянии — 186. От каждого листа исследовали по три образца. Микроструктуру образцов определяли на микроскопе «Неофот-2», работу удара — на маятниковом копре МК-30.

Результаты исследований

Для оценки связи между структурой и работой удара нормализованные листы по уровню работы удара объединили в четыре груп-

пы. В первую группу вошли листы, имеющие значения работы удара ниже нормируемого уровня 0-30 Дж. В три остальные — листы, показавшие удовлетворительные результаты по работе удара с различными абсолютными значениями: во вторую группу вошли листы со значением работы удара 31-51 Дж, в третью — 52-97 Дж, в четвертую — 98-147 Дж. Результаты выполненного анализа приведены в таблице.

Из приведенных результатов следует, что наиболее четко выраженное влияние на работу удара оказывает балл природного и балл действительного зерна. Для листов, показавших неудовлетворительные результаты по работе удара, характерны самые низкие значения балла природного (6,8) и действительного (7,3) зерна. По мере увеличения в группах работы удара балл природного и действительного зерна увеличивается. Так, при работе удара 98-147 Дж средний балл действительного зерна достигает 8,5, что свидетельствует о значительном измельчении зеренной структуры исследуемой стали.

Выявленный характер зависимости между баллом видманштеттовой структуры и величиной работы удара подтверждает данные работы [5]: с увеличением балла видман-штеттовой структуры значения работы удара

снижаются. Как правило, укрупнение зерна, приводящее к падению значений работы удара, сочетается с возрастанием балла видман-штеттовой структуры.

Основными причинами более низких значений работы удара горячекатаных листов, по-видимому, являются следующие. Средние значения балла действительного зерна горячекатаных листов при максимальных значениях работы удара не превышают 7,5, в то время как для нормализованных листов с высокими значениями работы удара средний балл действительного зерна составляет 8,5, а в отдельных случаях — 9,0-10,0.

Для горячекатаных листов характерна более часто встречающаяся разнозернистость, которая была установлена у 82 % исследованных плавок, в сравнении с 58 % для нормализованного состояния. Разнозернистость может быть следствием незавершенности ре-кристаллизационных процессов, что более характерно для горячекатаного состояния, либо неравномерным распределением нитрид-ной или карбонитридной дисперсной фазы по границам зерен.

В горячекатаных листах значительно чаще, чем в нормализованных наблюдается вид-манштеттова структура. Если в горячекатаных листах средний балл видманштеттовой

Связь между структурными характеристиками нормализованной стали D32 и значениями работы удара при температуре —20 °С

Структурная характеристика Нормируемая работа удара, Дж

0-30 31-51 52-97 98-147

Природное зерно 6,80 7,68 7,48 7,98

Действительное зерно 7,80 7,99 8,51 8,48

Полосчатость 2,16 2,18 2,36 2,30

Видманштетт 0,53 0,16 0,06 0

Бейнит 0,30 0,14 0,23 0,09

Перлит 1,13 0,90 0,79 0,73

Оксиды строчечные 1,20 0,97 1,22 1,44

Оксиды точечные 1,00 0,95 1,12 1,13

Сульфиды 2,61 3,37 2,72 2,72

Силикаты хрупкие 0,13 0,13 0,24 0,34

Силикаты пластичные 0,79 0,58 0,36 0,06

Силикаты недеформируемые 0,02 0,22 0,09 0,04

Суммарная загрязненность неметаллическими включениями 5,75 5,27 5,81 5,73

структуры составляет 0,96, то в нормализованных — только 0,45, т. е. в два раза меньше. Формирование крупного зерна и видман-штеттовой структуры в горячекатаных листах обусловлено завышенной температурой конца прокатки, а для нормализованных — перегревом или выдержкой чрезмерной длительности. Кроме того, видманштеттова структура в малоуглеродистых сталях и после нормальных температур нагрева может формироваться в условиях ускоренного охлаждения [6]. Это свидетельствует о завышенной температуре конца прокатки горячекатаного металла и, следовательно, о возможных резервах увеличения выхода годного по работе удара за счет строгого соблюдения установленных темпера-турно-деформационных режимов прокатки.

Микроскопическим исследованием установлено наличие неметаллических включений. Одни из них влияют на работу удара, влияние других не замечено. Не установлено существенного влияния на работу удара листов в горячекатаном и нормализованном состоянии хрупких и недеформируемых силикатов, влияния точечных и строчечных оксидов в термообработанном состоянии, пластичных силикатов в горячекатаном. По-видимому, это объясняется условиями вырезки образцов из листов стали Б32 для проведения испытаний на удар. В соответствии с ГОСТ Р 52927-2015 образцы для таких испытаний сталей вырезаются вдоль направления прокатки, в то время как для подавляющего большинства других марок стали — поперек направления прокатки. В соответствии с известными данными при переходе от продольной вырезки образцов к поперечной ударная вязкость уменьшается примерно в 2,0-2,5 раза, а пластичность — в 1,5-2,0 раза [7, 8].

Обращает на себя внимание тот факт, что более высоким значениям работы удара отвечают и большие баллы нитевидных марганце-вожелезных сульфидных включений: в группе листов с КУ-20 = 0 - 30 Дж средний балл сульфидов равен 2,61, а при 98-147 Дж — 2,72. Такая же закономерность характерна и для листов в горячекатаном состоянии. Это явление может быть связано с сульфидным эффектом, в соответствии с которым пластинчатые сульфидные включения, расположенные очень густо, тормозят распространение

трещин при разрушении долевых образцов, вследствие чего повышается работа распространения трещины [9].

Строчечные оксиды не оказывают существенного отрицательного влияния на работу удара листов в нормализованном состоянии и даже несколько повышают ее в горячекатаном, возможно вследствие ориентации вдоль образца.

Существенное влияние на работу удара листов в нормализованном состоянии оказывают пластичные силикаты. Их присутствие в структуре металла вызывает резкое снижение значений работы удара. В отдельных случаях присутствие в структуре нормализованных листов пластичных силикатов сочетается со сравнительно крупным действительным зерном, что приводит к низким значениям работы удара.

Анализ микроструктур горячекатаных листов позволил установить характерную закономерность: ферритоперлитная полосчатость, образующаяся в результате прокатки, при последующей нормализации полностью не устраняется. По-видимому, эта закономерность вызвана ликвационной неоднородностью, наличием в структуре вытянутых сульфидных и силикатных включений, которые при нормализации сохраняют свое влияние на формирование структуры.

Высокий балл ферритоперлитной полосчатости в структуре стали Б32 не приводит к снижению работы удара. Нередко в плавках с наиболее высокими значениями работы удара (группа — 98-147 Дж, см. таблицу) балл полосчатости даже несколько выше. Причиной образования ферритоперлитной полосчатости является ориентированное расположение сульфидных и силикатных вытянутых включений, которые по-разному оказывают влияние на механические свойства стали в зависимости от направления вырезки образцов [7].

Очевидно, в случае вырезки образцов вдоль направления прокатки, что имеет место для стали Б32, полосчатая ферритоперлитная структура при нагружении ударом работает подобно слоистому композиционному материалу, в котором ферритные полосы являются местами торможения распространяющихся трещин, благодаря чему и может несколько повышаться работа удара.

МЕШПООБМБОТК|»

В структуре горячекатаных, реже нормализованных, листов встречается бейнитная составляющая. Обычно бейнит формируется при охлаждении аустенита тех плавок стали Б32, которые содержат марганец или марганец и углерод на верхнем пределе, либо в условиях ликвационной неоднородности перечисленных выше элементов. Практически все листы, в структуре которых в горячекатаном состоянии присутствовали отдельные участки, зерна или полосы бейнита, характеризуются неудовлетворительными значениями работы удара. Структура верхнего бейнита, который образуется при охлаждении на воздухе после прокатки, отличается более низкими пластическими и вязкими свойствами, чем продукты перлитного превращения [10]. По-видимому, этот факт и объясняет отрицательное влияние бейнитной составляющей горячекатаной стали Б32 на работу удара.

Типичными нарушениями режимов нормализации, приводящими к снижению работы удара, являются недогрев, или недостаточное время выдержки при заданной температуре, или, что бывает значительно реже, перегрев, связанный с завышением температуры нагрева либо с чрезмерно длительной выдержкой, приводящей к укрупнению зерна за счет собирательной рекристаллизации.

Для облегчения расшифровки структур не-догрева и привязки их по возможности к более конкретным температурам первоначально выполняли нормализацию листов в интервале температур нагрева 740-950 °С через каждые 50-60 °С. Из нормализованных по различным

режимам листов изготавливали образцы для испытания на растяжение и определения работы удара, микроструктуру которых исследовали после проведения испытаний.

Критическая точка Ас1 для всех исследованных сталей колеблется в зависимости от химического состава в пределах 728-734 °С. Колебание критической точки Ас3 в пределах 842-880 °С. При анализе структур недогре-ва учитывали положение критических точек конкретных плавок.

Все структуры недогрева можно разделить на четыре условных типа.

Для первого типа удельное время нагрева очень мало. Это имеет место при завышении скорости движения листа через проходную роликовую печь, лист не успевает нагреться выше критической точки Ас1 и сохраняется исходная структура горячекатаного листа. Примером такого типа может служить структура листа, представленная на рис. 1, показавшая низкие значения работы удара (10-34 Дж).

Второй тип структуры формируется при нагреве незначительно выше критической точки Ас1. В условиях выдержек малой длительности при этих температурах аустениза-ция перлитных зерен идет не до конца и при последующем охлаждении за счет затравочного действия нерастворившихся частиц перлита формируется зернистый перлит (рис. 2).

При нагреве на 50-70 °С выше Ас1 (780800 °С), когда сталь находится еще в аусте-нитоферритном состоянии, при охлаждении после нормализации формируется третий

х 100

х 1500

х 4000

х 2000

Рис. 1. Микроструктура недогрева в нормализованной стали Б32 (первый тип структуры недогрева)

Рис. 2. Структура недогрева после нормализации при t = 740 °С стали Б32 (второй тип структуры недогрева)

ШШШМБОТКА

ШШШш

<г л .

г ^ -

х 100

х 400

х 400

х 1000

Рис. 3. Микроструктура недогрева при нормализации листа стали Б32 (третий тип структуры недогрева)

тип структуры, при котором перлит преимущественно располагается по границам фер-ритных зерен и характеризуется «перистым» строением. Ориентированное выделение перистых зерен можно объяснить тем, что после нагрева в межкритический интервал температур и перлитном превращении при последующем охлаждении сначала происходит ориентированное выделение столбчатых зерен избыточного феррита. В дальнейшем на границах этих ориентированных ферритных зерен образуется перлит, колонии которого также приобретают ориентированное расположение, придающее структуре «перистый» вид. На рис. 3 представлена структура недогрева такого типа, показавшая неудовлетворительные значения работы удара. При анализе причин, вызывающих снижение работы удара при наличии структур недогрева третьего типа, следует учитывать, что при нагреве в межкритический интервал температур за счет частичной фазовой перекристаллизации и, соответственно, частичного измельчения зеренной структуры работа удара должна увеличиваться. Однако окаймляющие выделения перлита и карбидных (карбонитридных) частиц по границам ферритных зерен влияют в противоположном направлении. Результирующее значение работы удара определяется соотношением этих конкурирующих структурных факторов.

Четвертый тип структуры недогрева формируется при температуре, близкой к верхней границе межкритического интервала температур. В этих условиях возрастающая роль фазовой перекристаллизации, вызывающей

Рис. 4. Структура недогрева после нормализации стали Б32 (четвертый тип структуры недогрева)

измельчение зеренной структуры, начинает преобладать над ослабляющейся тенденцией выделения перлита по границам ферритных зерен. В результате значение работы удара повышается и становится выше нормируемого уровня. На рис. 4 приведена структура этого типа, которой соответствует работа удара 49-59 Дж.

В ряде случаев структура недогрева может занимать промежуточное положение между вторым и третьим типами структур. Наглядным примером этого может служить микроструктура, которая, несмотря на довольно высокий балл действительного зерна (8-9), характеризуется отсутствием видман-штеттовой структуры и пластичных силикатов, сравнительно невысоким содержанием фосфора (0,021 %) и не обеспечивает требуемого уровня работы удара (рис. 5).

Если температура конца прокатки листа завышена, то формируется структура перегрева. При последующей нормализации допускается недогрев. Конечная структура в этом случае содержит участки неперекристаллизовавше-гося при охлаждении с прокатного нагрева аустенита и выделения перлита по границам ферритных зерен, характерные для структуры недогрева (рис. 6). Для такой структуры также характерны низкие значения работы удара.

Таким образом, установлены причины неудовлетворительных значений работы удара горячекатаных и нормализованных листов стали Б32. Это могут быть: крупнозернистая структура, характеризуемая баллом действи-

х 100

х 1250

х 400

х 1500

Рис. 5. Структура недогрева после нормализации стали Б32 (промежуточное положение между вторым и третьим типами структур)

тельного зерна 6,5-6,0 и менее в сочетании с баллом видманштеттовой 1,5-2,0 и более; крупнозернистая структура, характеризуемая баллом действительного зерна 7,5-6,5 и менее в сочетании с пластичными силикатами 2,0 балла и более; сочетание структуры, характеризуемой баллом действительного зерна 7,5-7,0 и менее, с повышенным содержанием фосфора (0,028-0,035 %), наличие в структуре пластичных силикатов 4 балла и выше, а также наличие в структуре горячекатаных листов бейнитной составляющей вместо перлитной или наличие бейнитных полос, отдельных зерен.

Недогрев листов в нормализованном состоянии характеризуется сохранением горячекатаной структуры при нагреве ниже Ас1, образованием структуры зернистого перлита при нагреве незначительно выше Ас1 и образованием «перистой» структуры при нагреве в межкритический интервал температур.

Перегрев листов в нормализованном состоянии приводит к созданию сложной структуры, в результате завышенной температуры конца прокатки и недогрева при нормализации.

Выполненный корреляционно-регрессионный анализ подтвердил результаты экспериментов. Получены уравнения регрессии, описывающие работу удара стали Б32 при температуре -20 °С от элементов структуры. Зависимость работы удара от балла сульфидов для листов толщиной 10-18 мм в горячекатаном состоянии: КУ-20 = 28,5 + 6,1 СФ; г = 0,270; для нормализованных листов

Рис. 6. Структура перегрева из-за завышенной температуры конца прокатки и недогрева при последующей нормализации стали Б32

толщиной 10-30 мм: КУ-20 = 57,4 + 3,1 СФ; г = 0,102, где СФ — балл сульфидов; г — степень тесноты корреляционной связи. Связь между работой удара и баллом силикатов листов в нормализованном состоянии описывается уравнением регрессии: КУ-20 = 70,3 -- 9,94 СП; г = 0,270, где СП — балл пластинчатых силикатов. Связь между баллом полосчатости и работой удара листов в нормализованном состоянии отсутствует (г = 0,020); в горячекатаном — между этими характеристиками существует положительная зависимость: КУ-20 = 37,5 + 6,5 ПЛ; г = 0,270, где ПЛ — балл полосчатости. Количество бейнита (в баллах) в горячекатаных листах и содержание элементов в стали связаны соотношением: Б = 62 Мп + 34С - 12 Сг - 0,2 к - 81,5; г = 0,554. Полученные уравнения применяются для прогнозирования уровня работы удара и количества бейнита.

Выводы

На основании анализа микроструктуры горячекатаных и нормализованных листов стали Б32 установлено, что строчечные оксиды не оказывают отрицательного влияния на ударную вязкость в нормализованном состоянии и повышают ее в горячекатаном. Присутствие в структуре стали пластинчатых силикатов вызывает резкое снижение ударной вязкости. Образующаяся в стали ферритопер-литная полосчатость вызвана ликвационной

Е ТАЛ Л О ОБ РАБО Т Kj

неоднородностью, наличием в структуре вытянутых сульфидных и силикатных включений. Выявлено, что бейнит формируется в условиях ликвационной неоднородности при содержании в плавке марганца или углерода на верхнем пределе. Присутствие в структуре стали пластинчатых силикатов вызывает резкое снижение вязкости. Получены математические зависимости между работой удара и баллом сульфидов (пластинчатых силикатов) и полосчатости. В нормализованном состоянии корреляционная связь между баллом полосчатости и работой удара для стали отсутствует.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Литература

1. Влияние неметаллических включений новых типов на качество непрерывнолитых заготовок и проката из высокопрочных низколегированных сталей / И. Г. Родионова, А. И. Зайцев, А. И. Ковалев [и др.] // Металлург. 2016. № 7. С. 48-53.

2. Протопопов Е. А. Оценка ударной вязкости низколегированных сталей // Заготовительные производства в машиностроении. 2010. № 10. С. 35-38.

3. Горицкий В. М., Шнейдеров Г. Р., Гусева И. А. Влияние химического состава на механические свойства низколегированных свариваемых сталей после термомеханической прокатки // Металлург. 2016. № 5. С. 49-55.

4. Исследование влияния режимов термической обработки на микроструктуру и механические свойства высокопрочного листового проката из низколегированной стали / П. Г. Мартынов, М. Ю. Матросов, А. В. Митрофанов [и др.] / / Проблемы черной металлургии и материаловедения. 2017. № 4. С. 46-52.

5. Гудремон Э. Специальные стали. М.: Металлургия, 1966. 1274 с.

6. Новиков И. И. Теория термической обработки металлов. М.: Металлургия, 1986. 480 с.

7. Жадан В. Т. Влияние температурных параметров прокатки при ВТМО на структуру и свойства стали // Сталь. 1975.№ 8. С. 735-738.

8. Броеман М. Я., Зеличенок Б. Ю., Герцев А. И. Усовершенствование технологии прокатки толстых листов. М.: Металлургия, 1969. 256 с.

9. Пикеринг Ф. Б. Физическое металловедение и разработка сталей. М.: Металлургия, 1982. 184 с.

10. Специальные стали / М. И. Гольдштейн, С. В. Грачев [и др.]. М.: Металлургия, 1985. 408 с.

АО «Издательство "Политехника"» предлагает:

Мурашкина Т. И. Техника физического эксперимента и метрология: учеб. пособие. — СПб. : Политехника, 2015. — 138 с. : ил.

ISBN 978-5-7325-1051-5 Цена: 180 руб.

Т. И. Мураш кино

ТЕХНИКА ФИЗИЧЕСКОГО ЭКСПЕРИМЕНТА И МЕТРОЛОГИЯ

Рассматриваются основные разделы теоретической метрологии: теории измерительных процедур и физического эксперимента, теории обработки экспериментальных данных при проведении измерительного эксперимента, теории планирования физического измерительного эксперимента, с которой тесно связаны такие вопросы, как разработка методик выполнения измерительного эксперимента и метрологическое обеспечение физического эксперимента.

Учебное пособие подготовлено на кафедре «Приборостроение» и предназначено для студентов, обучающихся по направлениям подготовки 200500 «Лазерная техника и лазерные технологии», «Приборостроение», может быть полезно инженерам и научным работникам, занимающимся организацией и проведением измерительного физического эксперимента.

Гриф: Рекомендовано Федеральным государственным автономным учреждением «Федеральный институт развития образования» (ФГАУ «ФИРО») в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлениям подготовки «Лазерная техника и лазерные технологии», «Приборостроение».

Принимаются заявки на приобретение книги по издательской цене.

Обращаться в отдел реализации по тел.: (812) 312-44-95, 312-53-90, e-mail: sales@polytechnics.ru, на сайт: www.polytechnics.ru.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.