Партнерский проект с компанией Руспроектэксперт

Тел.: 8-495-771-14-07

Проектирование


ФОРМИРОВАНИЯ СТРУКТУРЫ И СВОЙСТВ И ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ ТОНКОЛИСТОВОГО ШТАМПУЕМОГО ПРОКАТА

Представлены результаты промышленной проверки практического использования закономерностей формирования структуры и свойств проката из низкоуглеродистой стали с микродобавками алюминия. Выбор совокупности технологических воздействий проводили на всем прокатном переделе, а не только от окончания горячей прокатки. Общность закономерностей, установленных для листопрокатных комплексов, использующих катаные слябы из мартеновской стали, подтверждена в условиях применения непрерывнолитых слябов из стали конвертерной выплавки.

Обычно разработку технологии производства тонколистового штампуемого проката осуществляют с использованием размерных характеристик зерна феррита (рис. 1) при оценке воздействий, начиная от окончания горячей прокатки на ШСГП.

Авторами проведена оценка влияния технологических воздействий по более полной концепции (рис. 2), начиная от охлаждения слябов как на размер и однородность зерна феррита (Ф), так и текстуру, размер и характер распределения вторых фаз (РХРВФ).

Влияние температуры прокатки проявляется в изменении размера зерна Ф и РХРВФ, а деформационных режимов при оптимальных температурах — на показатели равномерности структуры и плотности ориентировок текстуры. Использованы и энергетические характеристики структуры проката.

Предложенные критерии хорошо коррелируют с известными характеристиками нггампуемости проката.

В работе изучали закономерности формирования структуры и свойств проката, позволяющие учитывать предысторию обработки металла на переделе.

С использованием комплексного методологического подхода проведен анализ и подтверждена версия, что недостаточный учет предыстории обработки проката, по крайней мере, из низкоуглеродистых сталей с микродобавками алюминия — одна из основных причин различия точек зрения и

Общий характер установленных закономерностей справедлив как для катаных слябов из стали мартеновской выплавки с разливкой в крупные слитки, так и для непрерывнолитых слябов из стали конвертерной выплавки (на НЛМК).

Полученные данные являются основанием для изменения существующего мнения, что дальнейшее совершенствование оборудования и технологии для производства листового проката должно производиться по традиционной концепции (см. рис. 1) при принципиальных изменениях выплавки и разливки стали.

В подтверждение этого фрагментарно приведем результаты комплексных исследований изменения показателей структуры и свойств автолиста из стали 08Ю мартеновской выплавки, с разливкой в слитки и прокаткой на полосы (таблица). *

По современным представлениям изменение "оладьеобразностим и текстуры проката из стали с микродобавками алюминия объясняется кинетикой влияния частиц вторых фаз типа AlN, FeC и др. в зависимости от условий охлаждения проката, а также режимов холодной прокатки и отжига.

Однако нами [1, 2, 4] показана также важная роль условий охлаждения слябов (таблица).

Из данных, приведенных в таблице I видно, что балл цементита в структуре горячекатаного листа варианта УОС (ускоренное охлаждение ояябов) преимущественно равен нулю, а в вариантах ЗОС (замедленное охлаждение слябов) и Т (горячий посад слябов) он равен единице.

Такие изменения действующие стандарты допускают. Но суть заключается в том, что эти изменения получены в прокате с практически одним химическим составом, одинаковой объемной карбидной долей, при фиксированных 7^ и Гдо и одинаковом деформационном режиме прокатки.

Отсюда правомерно предположение, что размер и вид цементита (в составе перлита или в структурносвободном состоянии) предопределяются не только Гад и Гсм, как это было принято считать.

Правомерен также вывод, что последующий после полного охлаждения слябов их нагрев под прокатку до температуры 1250—1280 °С практически значимого влияния на механизм выделения карбидных частиц также не оказывает.

Тогда тем более правомерно утверждение, что можно и целесообразно воздействовать на размер и характер распределения (РХР) карбидов на конкретных технологических участках.

Это следует, например, из того, что в структуре слябов УОС и ЗОС зафиксированы карбиды как в виде перлита, так и цементита. Но распределение* этих частиц имеет явную связь с условиями охлаждения слябов. Чем выше скорость охлаждения, тем больше доля перлитной фазы, меньше размер частиц и меньше расстояние между ними.

Снижение скорости охлаждения слябов (ЗОС) способствует росту размера перлитных участков и увеличению расстояния между ними (т.е. идет трансформация частиц перлита). Одновременно возрастает доля структурносвободного цементита.

Примерная количественная оценка показала, что при использовании варианта УОС длина цепочек структурносвободного цементита на границах отдельных зерен составляет около одной трети длины границ зерен. Изза малой объемной доли углерода в прокате из низкоуглеродистой стали такая картина отмечена не на всех зернах.

условий охлаждения слябов. Зафиксировано, что степень вытянутости рекристаллизацион ного зерна Ф изменяется в последовательности У ОС—ЗОС—Т и составила (усредненно), соответственно, 2,0—1,77—1,67.

Отношение плотностей ориентировок текстуры {111} и {100} в варианте УОС также было на 45 и 15% выше, чем в варианте ЗОС, соответственно, для плавок с содержанием алюминия 0,066 и 0,040%.

В результате промышленной реализации ускоренного охлаждения увеличился выход годного автолиста высоких категорий вытяжки ВОСВ на 22,5%, ОСВ на 2% и СВ на 9% по сравнению с вариантом Г. Частичное внедрение рекомендаций на металлургическом комбинате мЗапорожстальм позволило увеличить выход годного проката высших категорий вытяжки на 20% и снизить технологический брак при штамповке на ПО АвтоЗАЗ в 2,5 раза.

Проведенная экспериментально и промышленной проверкой оценка целесообразности применения полной концепции практического использования закономерностей формирования структуры и свойств холоднокатаного проката из низкоуглеродистой стали с микродобавками алюминия мартеновской выплавки, отличающейся от традиционной тем, что выбор совокупности технологических воздействий проводился на всем прокатном переделе, а не только "начиная от окончания горячей прокатки”, показала теоретическую, практическую .значимость и применимость на практике, особенно в период до осуществления требующейся для замены устаревшего оборудования реконструкции.

СБОРНИК НАУЧНЫХ ТРУДОВ Черная металлургия России и стран СНГ в XXI веке. Т о м 5, Москва 1994

Экспертиза

на главную