ВПЛИВ СКЛАДУ i ТЕМПЕРАТУРИ НАГРiВУ ПРИ ТЕРМiЧНiЙ ОБРОБЦi НА СТРУКТУРУ i ВЛАСТИВОСТi ХРОМОНiКЕЛЕВОЇ ВАЛКОВОЇ СТАЛi
На даний час проходить безперервна iнтенсифiкацiя процесiв прокатного виробництва, яка створює все бiльш напруженi умови експлуатацiї валкiв i ставить пiдвищенi вимоги до їх якостi, стiйкостi i збереженню необхiдного рiвня механiчних властивостей в процесi роботи. Високi швидкостi роботи прокатних валкiв, навантаження в зонах контакту робочого валка з металом, що обробляють, циклiчнi змiнення цих навантажень, пружнi деформацiї i пiдвищення робочих температур призводять до утворення на бочках дефектiв i передчасного виходу валкiв зi строю, знижуючи при цьому продуктивнiсть стану i погiршуючи якiсть прокату. Основнi шляхи пiдвищення стiйкостi валкiв - винахiд i використання нових, бiльш мiцних матерiалiв для їх виготовлення, удосконалення технологiї виготовлення i експлуатацiї.
Основними вимогами до валкiв гарячої прокатки є - висока зносостiйкiсть, мала схильнiсть до виникнення трiщин розгару, високi механiчнi властивостi. Для цього використовують робочi валки iз високомiцних чавунiв, зносостiйких сталей, двошарових валкiв з наплавкою. Для чистових клiтей сортопрокатних станiв останнiм часом використовують порошковi твердi сплави на основi карбiдiв тугоплавких металiв iз-за їх дуже високого опору абразивному зношенню. Однак з'ясувалося, що для передчистових клiтей в рядi випадкiв бiльша перевага може бути надана використанню високовуглецевих хромонiкелевих сталей у зв'язку з їх меншою схильнiстю до утворення сiтки розгару.
В роботi вивчали поведiнку литих високо вуглецевих хромонiкелевих сталей в залежностi вiд їх хiмiчного складу i температури нагрiву при термiчнiй обробцi. Вивчали структуру i властивостi сталей з рiзним вмiстом вуглецю i легуючих елементiв в литому станi i такi самi характеристики для одної з цих сталей - Х12Н4 пiсля гартування в маслi з температурами нагрiву вiд 850 до 1100°С. Хром i нiкель в усiх сталях знаходяться приблизно в однаковому спiввiдношеннi, одна зi сталей додатково легована молiбденом, вольфрамом i ванадiєм.
Таблиця 1 - Хiмiчний склад сталей, якi дослiджуємо, %
| Сталь | С | Mn | Si | Сг | N1 | Мо | W | V |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Х12Н4 | 1,03 | 0,25 | 0,06 | 11,9 | 3,83 | - | - | - |
| Х15Н4 | 0,64 | 0,12 | 0,08 | 14,8 | 3,45 | - | - | - |
| Х15Н4МВФ | 1,95 | 0,2 | 0,14 | 15,2 | 3,4 | 0,65 | 1,1 | 0,18 |
| 150Х15Н5 | 1,5 | 0,4 | 0,3 | 14 | 5 | - | <1 | <1 |
Наведенi кiлькiснi параметри структури: кiлькiсть евтектичної складової, яку визначили точеним методом, кiлькiсть залишкового аустенiту i перiод кристалiчної гратки аустенiту, визначенi методами рентгеноструктурного аналiзу, твердiсть i мiкротвердiсть структурних складових.
Результати, що отримали при дослiдженнях литих сталей без термообробки наведенi в таблицi 2. Мiкроструктура усiх вивчених хромонiкелевих сталей складається з ледебуриту i аустенiтної матрицi: рентгеноструктурний аналiз показав, що всi вивченi сталi вiдповiдали аустенiтному класу, оскiльки на рентгенограмах були вiдсутнi дифракцiйнi лiнiї ?-фази. Це ж пiдтверджує i аналiз магнiтних властивостей вказаних сталей.
Всi вивченi сталi в литому станi вiдповiдають аустенiтному класу, при цьому твердiсть сталi залежить перш за все вiд кiлькостi евтектики. Слiдуюча термiчна обробка значно знижує стiйкiсть аустенiту (на прикладi сталi Х12Н4), переводить сталь в клас мартенситних, а температура нагрiву оказує на твердiсть сталей достатньо стандартний вплив, але з максимумом твердостi пiсля гартування вiд вiдносно низьких температур, порядку 900-950°С.
Далi на наступних етапах роботи плануємо дослiдити залежнiсть стiйкостi нерiвноважних структур хромонiкелевих валкових сталей вiд вмiсту в них вуглецю, а також провести подальшi дослiдження впливу термiчної обробки на структуру i властивостi цих сталей.