RUS | UKR | ENG || ДонНТУ > Портал магистров ДонНТУ

Галухина Ирина Николаевна

Факультет физико-металлургический
Специальность: Металловедение

Тема магистерской работы:

Исследование влияния исходного структурного состояния и скорости нагрева на размер зерна аустенита при термообработке толстолистовых низколегированных сталей

Научный руководитель: зав. каф. Егоров Николай Тимофеевич


Материалы по теме магистерской работы: Об авторе | Библиотека | Ссылки |

Реферат по теме магистерской работы


Аустенит является важнейшей структурной характеристикой стали, определяющей ее свойства. На состояние аустенита в стали влияет различный диапазон факторов, во многом зависящий от условий производства. Зачастую процессы, происходящие в аустенитном состоянии в стали в результате реальных технологических операций не учитываются и сталь приобретает структуру и свойства, обусловленную влияние тех или иных факторов. В этой связи интерес представляет собой изучение влияния некоторых факторов, таких как исходные структурные состояния и влияние скорости нагрева на рост зерна аустенита. Анализ современных литературных и литературных данных по вопросу исследования показывает большие резервные возможности для контроля кинетики альфа-гамма превращения [1-3].

Анализ существующей на сегодняшний день ситуации в сфере потребления металлургической продукции показывает, что в структуре потребления металлопроката наибольшую долю занимает горячекатаный листовой прокат, занявший более трети всех объемов металлургических предприятий [4]. Причем среди листового проката наибольшим спросом пользуется толстолистовой прокат, идущий на производство трубных заготовок, используется в судостроении, атомном и химическом машиностроении для производства газопроводов, локомотивов, тракторов, крепей горных выработок и т.д.

Толстолистовой прокат из малоуглеродистых низколегированных сталей для придания ему необходимого комплекса механический и технологических свойств подвергается различным видам термической и деформационно-термической обработкам, предусматривающим обязательную их аустенитизацию. В то же время аустенитизация толстолистового проката на производстве происходит в ходе ряда различных обработок, таких как нормализация, отжиг, закалка, термическое улучшение (закалка + высокотемпературный отпуск).

В связи с этим были проведены исследования влияния исходного структурного состояния и скорости нагрева на рост зерна аустенита при термообработке толстолистовой низколегированной стали. Материалами для исследований служили образцы из стали 10ХСНД и 17Г1С размерами 10х20мм, толщиной 12мм, отобранные от горячекатаного листа текущего производства.

Для проведения исследований образцы подвергались термической обработке, которая состояла из предварительной нормализации, отжига, закалке, термического улучшения и повторного нагрева до температур 900-1200°С с последующей закалкой в 10%-ном водном растворе поваренной соли. На рис.1 приведены данные о размере аустенитного зерна сталей 10ХСНД и 17Г1С при их повторном нагреве после различных режимов термической обработки. Установлено, что средний диаметр зерна аустенита при повторном нагреве в значительной мере определяется исходным состоянием сталей. Как видно из рис.1, наименьший размер зерна стали имеют после предварительного улучшения (т.е. при исходной сорбитной структуре), более крупное зерно формируется в отожженном состоянии (т.е. при грубой феррито-перлитной структуре).Причем наиболее значительное влияние исходной структуры проявляется на стали 10ХСНД.


Рис.1


Рис.1 Влияние условий нагрева на размер зерна аустенита сталей 17Г1С (а) и 10ХСНД (б) после различных режимов предварительной термообработки: 1,5 – улучшение (закалка+отпуск); 2 – закалка; 3,6 –нормализация; 4,7 – отжиг. 1,2,3,4- скорость нагрева 5-7°С/мин; 5,6,7- соответственно 100-120°С/мин.

На рис.2 представлены данные о росте зерна аустенита предварительно перегретой до 1200°С стали 17Г1С при повторном быстром и медленном нагревах до температур 950-1100°С после различных режимов термообработки. Из рис.2 видно, что при медленном (5-7°С/мин) нагреве до 900°С предварительно перегретой и закаленной стали образуется довольно крупное зерно аустенита, средний диаметр которого равен 70мкм, с повышением температуры до 1100°С зерно имеет тенденцию к измельчению.
Рис.2 Влияние исходной обработки и условий нагрева на размер аустенитного
 зерна предварительно перегретой (1200°С) стали 17Г1С. Исходная обработка: 1– нормализация; 2 – закалка; 3 – отжиг. а – скорость нагрева 5-7°С/мин; б – соответственно 100-120°С/мин

Рис.2 Влияние исходной обработки и условий нагрева на размер аустенитного зерна предварительно перегретой (1200°С) стали 17Г1С. Исходная обработка: 1– нормализация; 2 – закалка; 3 – отжиг. а – скорость нагрева 5-7°С/мин; б – соответственно 100-120°С/мин


Подобный характер изменения при медленном нагреве известен на примере кристаллографически упорядоченных структур (мартенсита, бейнита), однако детально не рассматривался на примере феррито-перлитных структур, и объясняется эффектом частичного восстановления исходного крупного зерна и его самопроизвольной рекристаллизацией.

Обнаруженные особенности изменения в размере зерна аустенита толстолистовых низколегированных сталей в зависимости от исходной структуры и скорости нагрева следует учитывать при назначении окончательных режимов их термической обработки.

В литературных источниках не найдено достаточных данных для низкоуглеродистых низколегированных сталей и поставленные вопросы требуют своего дальнейшего рассмотрения.

Литература

  1. Садовский В.Д. Структурная наследственность в стали. – М.: Металлургия, 1973, – 208с.
  2. Дьяченко С.С.Образование аустенита в железо – углеродистых сплавах. – М.: Металлургия, 1982, – 128с.
  3. Егоров Н.Т., Подгайский М.С., Разумова Л.И. Изменение структуры малоуглеродистых сталей в зависимости от температуры нагрева // Металловедение и термическая обработка металлов, 1979, №11 –С.40 -43.
  4. www.pro-consulting. com.ua - Интернет-ресурс. Анализ рынка, обзор рынка металлопроката 2009.

ДонНТУ > Портал магистров ДонНТУ || Об авторе | Библиотека | Ссылки|