Уточнены режимы охлаждения при термомеханической обработке высокоуглеродистой катанки для высокопрочной бортовой проволоки, которые отражены в технологической карте ТК 840-П3-01-2007 «Режимы двухстадийного охлаждения высокоуглеродистой катанки для металлокорда, бортовой и пружинной проволоки».

Внедрение результатов диссертационной работы позволили снизить на 10 % расходный коэффициент металла при изготовлении высокопрочной бортовой проволоки (Приложение Б).

Ожидаемый экономический эффект от использования диссертационной работы составил 300,185 тыс. грн., долевое участие автора в эффекте – 50 %, что составляет 150,092 тыс. грн. (Приложения В, Г).

Результаты диссертационной работы могут быть использованы на металлургических предприятиях Украины и стран СНГ при освоении производства высокоуглеродистой катанки для высокопрочной бортовой проволоки в потоке высокоскоростных проволочных станов, оборудованных гибкими линиями контролируемого двухстадийного охлаждения.

Личный вклад соискателя. В диссертации не использованы идеи сотрудников, которые способствовали выполнению работы. Аналитический обзор, постановка цели и задач исследований; проведение теоретических и экспериментальных исследований; обработка, анализ и научное обоснование полученных результатов выполнены лично автором. Автор принимал непосредственное участие в организации и проведении экспериментов и внедрении разработок в производство.

Апробация результатов работы. Материалы работы были доложены и обсуждены на следующих конференциях: Международная научная конференция «Проблемы современного материаловедения (Стародубовские чтения)» (г. Днепропетровск, Приднепровская государственная академия строительства и архитектуры, 2007, 2009 гг.); Всеукраинская научно-техническая конференция студентов и молодых ученых «Молодая Академия» (г. Днепропетровск, ИЧМ НАНУ, 2008, 2009, 2010, 2011, 2012 гг.); Всеукраинская конференция молодых ученых «Современное материаловедение: материалы и технологии» (г. Киев, Институт металлофизики им. Курдюмова НАНУ, 2008 г.); выставки-форумы «Промышленность. Инвестиции. Технологии» (г. Кривой Рог, Криворожский национальный университет, 2009, 2010, 2011 гг.); 3-я научно-практическая конференция молодых ученых Украины «Нові технології і матеріали у машинобудуванні» (г. Киев, Физико-технологический институт металлов и сплавов НАНУ, 2010 г.); Международная научно-техническая конференция «Литейное производство и металлургия. Беларусь» (г. Минск, Физико-технический институт НАНБ, 2009 г., г. Минск, Белорусский национальный технический университет, 2010 г.); Международная научно–техническая конференция «Новые наукоемкие технологии, оборудование и оснастка для обработки материалов давлением» (г. Краматорск, Донбасская государственная машиностроительная академия, 2010 г.); XXI всеукраинская (Первая международная) научно-практическая конференция «Инновационный потенциал украинской науки - ХХI век» (г. Запорожье, Южноукраинский гуманитарный альянс, 2013 г.).

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

Публикации. Основные положения диссертационной работы изложены в 10 публикациях, в том числе в 8 специализированных изданиях, рекомендованных МОН Украины для публикации результатов диссертационных работ, из которых 2 включены к международным наукометрическим базам и 3 зарубежные. Дополнительно научные результаты диссертации отражены в 2 работах других изданий.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

Результатом диссертационной работы является решение в области металловедения и термической обработки металлов важной научно-технической задачи, направленной на совершенствование химического состава и режимов охлаждения при ТМО высокоуглеродистой катанки, обеспечивающих требуемые качественные характеристики высокопрочной бортовой проволоки при изготовлении без промежуточной термической обработки.

1. Анализ литературных источников свидетельствует о том, что развитие представлений о влиянии химического состава (хрома, марганца, углерода) и режимов охлаждения при термомеханической обработке высокоуглеродистой катанки для производства без промежуточной термической обработки высокопрочной бортовой проволоки является актуальной задачей.

2. Изучено влияние увеличения содержания хрома (0,24 %) при уменьшении марганца (0,30 %) и углерода (0,87 %) на распад аустенита стали 90 при непрерывном охлаждении в интервале скоростей 0,4–17,0 °С/с а также в изотермических условиях при температуре 550 °С.

3. Установлено, что в стали 90 с увеличением содержания хрома (c 0,02 % до 0,24 %) и уменьшением марганца (c 0,44 % до 0,30 %) и углерода (c 0,92 % до 0,87 %) при непрерывной скорости охлаждения 0,4 ºС/с температура начала и конца аустенитного превращения повышается на 10 ºС, а при скорости 17 °С/с температура конца превращения снижается на 10 °С.

4. Показано, что в стали 90 дополнительное легирование хромом (0,24 %) и уменьшение содержания марганца (0,30 %) и углерода (0,87 %) при скорости охлаждения 17 ºС/с приводит к повышению дисперсности перлита и микротвердости, так, среднее значение межпластиночного расстояния в перлите при легировании составляет 0,1365 мкм, а без легирования – 0,1554 мкм при значениях микротвердости – 3700 Н/мм2 и 3400 Н/мм2 соответственно.

5. Выявлено, что в стали 90 дополнительное повышение содержания хрома (0,24 %) и снижение марганца (0,30 %) и углерода (0,87 %) при непрерывном охлаждении со скоростью 17 ºС/с приводит к формированию промежуточных структур – отдельных бейнитных участков.

6. Рекомендовано при термомеханической обработке в потоке высокоскоростного проволочного стана высокоуглеродистую катанку из сталей 90Б и 80БВ2 с повышенным содержанием хрома и пониженным марганца и углерода охлаждать с температур на виткоукладчике 930±15 ºС со средней скоростью 12–15 ºС/c. При такой обработке основу микроструктуры катанки составляет сорбитообразный перлит (более 70%), структурно свободный цементит (в виде замкнутой сетки), мартенситные и промежуточные структуры отсутствуют.

7. Из высокоуглеродистой сорбитизированной катанки диаметром 5,5 мм, произведенной по выше рекомендованному режиму, изготовлена прямым волочением (без промежуточной термообработки) высокопрочная бортовая проволока диаметром 1,83 мм (сталь 90Б) и диаметром 1,6 мм (сталь 80Б/БВ2). Установлено, что необходимые прочностные свойства, число скручиваний и отсутствие расслоения металла обеспечиваются при снижении в стали содержания углерода на 0,02 %, ограничении содержания марганца в пределах 0,27–0,33 % и дополнительном введении хрома в количестве 0,17–0,25 % для стали 80БВ2 и 0,21–0,26 % для стали 90Б. Устранение расслоения в значительной степени связано с повышением дисперсности перлита.

8. Определено, что в изотермических условиях при температуре выдержки 550 °С в стали 90 увеличение содержания хрома (c 0,02 % до 0,24 %) и снижение марганца (c 0,44 % до 0,30 %) и углерода (c 0,92 % до 0,87 %) увеличивает время распада аустенита на 25 %, что приводит к снижению производительности при патентировании.

9. Установлена критериальная оценка влияния на механические свойства катанки для высокопрочной бортовой проволоки химического состава высокоуглеродистой стали, представляющая собой линейные зависимости.

10. Новый режим, включающий охлаждение катанки с температур на виткоукладчике 930±15 оС со средней скоростью 12–15 оС/c (определяемый количеством и мощностью работающих вентиляторов) внесен в технологическую карту ТК 840-П3-01-2007 «Режимы двухстадийного охлаждения высокоуглеродистой катанки для металлокорда, бортовой и пружинной проволоки». Определены и внесены требования к химическому составу, микроструктуре и механическим свойствам катанки для высокопрочной бортовой проволоки (Изменение №11 от 01.01.2001г. к ЗТУ 840-03-2006 «Катанка стальная сорбитизированная для металлокорда, бортовой проволоки и проволоки для рукавов высокого давления» ОАО «БМЗ»).

11. Результаты работы использованы при освоении на производства высокоуглеродистой сорбитизированной катанки для изготовления прямым волочением высокопрочной бортовой проволоки диаметром 1,6 и 1,83 мм. Расходный коэффициент металла при изготовлении высокопрочной проволоки снизился в среднем на 10 %. Ожидаемый экономический эффект составил 300,185 тыс. грн., доля автора – 150,092 тыс. грн. Полученные результаты могут быть использованы на металлургических предприятиях Украины и стран СНГ.

Список использованных источников

1. Л. Термомеханическая обработка стали / Бернштейн М. Л. , А., М. – М.: Металлургия, 1983. – 480 с.

2. И. Теория и технология упрочнения металлических сплавов / И. – Новосибирск: Наука, 1990. – 306 с.

3. Jonas J. J. Metals and Materials / J. J. Jonas // Metallurgical Reviews. – 1969. – v.3, №1. – P. 1–24.

4. А. Особенности термомеханической обработки катанки в потоке стана 150 / В. А. Луценко, В. В. Парусов, Н. В. Андрианов [и др.] // Сталь. – 2004. – №10. – С. 68–70.

5. В. Влияние режимов двухстадийного охлаждения на качественные характеристики углеродистой катанки / В. В. Парусов, В. А. Луценко, В. К. Бабич [и др.] // Сталь. – 1992. – №4.– С. 66–68.

6. А. Влияние термомеханической обработки в потоке высокоскоростного проволочного стана на качественные характеристики высокоуглеродистой катанки / В. А. Луценко // Металлургическая и горнорудная промышленность. – 2012. – №2. – С. 60–63.

7. Современные научные и технологические аспекты производства высокоэффективных видов катанки различного назначения / В. А. Луценко [и др.] // Металлургическая и горнорудная промышленность. – 2005. – №1.– С. 58–63.

8. В. Оптимизация структуры углеродистой катанки при двухстадийном охлаждении / В. В. Парусов, В. А. Луценко, В. А. Тищенко [и др.] // Сталь. – 2003. – №4. – С. 62–64.

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5

Основные порталы (построено редакторами)