Помощь в написании студенческих работ
Антистрессовый сервис

Особенности распада деформированного аустенита по диффузионному механизму и их использование для регулирования структуры сталей

Диссертация: Особенности распада деформированного аустенита по диффузионному механизму и их использование для регулирования структуры сталей
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Количественные результаты исследования изменений кинетических параметров вццеления избыточного феррита и последующего перлитного превращения в доэвтектоидной стали, а также перлитного превращения в эвтектоидной стали — под влиянием горячей деформации аустенита (показано, что ускорение распада аустенита обусловлено, в основном, резким увеличением скорости зарождения центров новой фазы). Для… Читать ещё >

Особенности распада деформированного аустенита по диффузионному механизму и их использование для регулирования структуры сталей (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Содержание

  • Глава I. Диффузионный распад аустенита
    • 1. 1. Выделение избыточного феррита
      • 1. 1. 1. Полиморфное превращение железа
      • 1. 1. 2. Морфология и характер зарождения феррита. II
      • 1. 1. 3. Кинетические параметры образования феррита
    • 1. 2. Превращение аустенита в перлит
      • 1. 2. 1. Механизм образования перлита
      • 1. 2. 2. Кинетика перлитного превращения
      • 1. 2. 3. Влияние легирующих элементов на кинетику перлитного превращения
    • 1. 3. Образование карбидной сетки в заэвтек-тоидных сталях
    • 1. 4. Влияние горячей деформации на распад аустенита
    • 1. 5. Сфероидизирующий отжиг высокоуглеродистых сталей
    • 1. 6. Механические свойства сталей, содержащих феррит и/или перлит
  • Глава 2. Материал и методика исследования
    • 2. 1. Выбор материала для исследования
    • 2. 2. Построение диаграмм горячей деформации стали
    • 2. 3. Методика магнитометрических измерений
    • 2. 4. Высокотемпературная термомеханическая изотермическая обработка стали 40ХН2МА
    • 2. 5. Высокотемпературная термоме: аническая изотермическая обработка стали У8М
    • 2. 6. Термомеханическая сфероидизирующая обработка сталей У8А и У8М
    • 2. 7. Термомеханическая обработка заэвтектоидных сталей
    • 2. 8. Металлографические исследования
    • 2. 9. Методика определения исходных данных для расчета кинетических параметров превращения
    • 2. 10. Электронномикроскопические исследования
    • 2. 11. Методика механических испытаний
    • 2. 12. Методика статистического исследования строения изломов
  • Глава 3. Влияние горячей деформации аустенита стали 40ХН2МА на кинетику его распада в феррито--перлитной области, структуру и механические свойства продуктов превращения
    • 3. 1. Структурные изменения в горячедеформиро-ванном аустените
    • 3. 2. Влияние деформации на кинетику превращения аустенита в феррито-перлитной области
    • 3. 3. Морфология и структура продуктов превращения горячедеформированного аустенита
  • ЗА. Кинетические параметры феррито-перлитного превращения
    • 3. 5. Механические свойства стали 40ХН2МА после ВТМизО
  • Глава 4. Влияние ВТМизО на кинетические особенности перлитного превращения, структуру и механические свойства стали У8М
    • 4. 1. Структурные изменения в горячедеформированном аустените
    • 4. 2. Кинетика превращения горячедеформированного аустенита
    • 4. 3. Механические свойства стали У8М с перлитной структурой
  • Глава 5. Сфероидизирующая обработка сталей
    • 5. 1. Сфероидизирующая обработка стали
    • 5. 2. Влияние переохлаждения до 300−400°С на кинетику распада аустенита эвтектоидных сталей в перлитной области и структуру продуктов превращения
  • Глава 6. Особенности образования карбидной сетки в горячедеформированном аустените высокоуглеродистых сталей
  • Глава 7. Совершенствование технологии отжига и волочения ускоренно охлажденных бунтов углеродистых сталей в условиях завода «Днепроспец-сталь»
  • Выводы

В основных направлениях экономического и социального развития СССР на 1981;1985 годы и на период до 1990 года определено, что наряду с увеличением производства металлов, особое внимание будет уделяться улучшению качества металлопродукции. Важной стороной проблемы качества продукции прокатного производства заводов черной металлургии является структурное состояние стального проката, которое влияет и на условия последующего передела в металлургии, и на окончательные свойства изделий в машиностроении.

Регулирование структуры сталей может быть достигнуто методами термомеханической обработки (ТМО), которые сочетают деформационное воздействие с фазовыми превращениями, развивающимися при термической обработке /I/. целенаправленное внедрение ТМО в промышленность требует разработки различных вариантов и схем этого технологического процесса. Важное место среди них занимают схемы, предусматривающие распад горячедеформированного аустенита в верхней области субкритических температур, тем более что в условиях действующих цехов в роде случаев не удается обеспечить более глубокое охлаждение проката.

Для освоения таких вариантов ТМО, которые условно называют высокотемпературной термомеханической изотермической обработкой (ВТМизО) необходимо изучение влияния состояния аустенита на кинетические особенности его распада, что в свою очередь определяет конечную структуру полуфабрикатов или готовых изделий и, следовательно, служебные характеристики последних.

Работы данного направления представляют интерес как для выработки практических рекомендаций по увеличению объема выпуска проката с улучшенной структурой и свойствами, так и для развития теории ШО.

В литературе имеются сведения о влиянии горячей деформации аустенита некоторых сталей на кинетику его распада в верхней области субкритических температур. Известно, что деформация ускоряет этот процесс, хотя в большинстве случаев собственно перлитное превращение и выделение избыточных фаз не дифференцируется. Кроме того, кинетика фазовых превращений определяется совместным влиянием двух кинетических параметров: скорости зарождения и скорости роста новой фазы. Данные об изменении этих параметров под влиянием горячей деформации практически полностью отсутствуют, хотя именно их соотношение определяет окончательную структуру стали после охлаждения.

Недостаточно исследованы возможности решения актуальной задачи — ускорения сфероидизации карбидной фазы высокоуглеродистых сталей. Существенным признаком улучшения их структуры является также снижение балла карбидной сетки. Однако, несмотря на всю важность этого вопроса для разработки рациональных технологических схем прокатки, нет данных о воздействии собственно горячей деформации аустенита на карбидообразование в отсутствии интенсивного протекания рекристаллизационных процессов.

С учетом вышеизложенного сформулированы задачи настоящей работы:

1. Выяснить особенности воздействия горячей деформации на перлитное превращение, кинетику и характер выделения избыточных фаз в до — и заэвтектоидных сталях.

2. Определить взаимосвязь между кинетическими параметрами процесса распада горячедеформированного аустенита и особенностями структурообразования при охлаждении (изотермической выдержке).

3. Оценить влияние полученных при ВТМизО изменений структуры на механические свойства сталей.

4. Разработать рекомендации по практическому применению ВТМизО с распадом аустенита по диффузионному механизму и реализовать их в промышленных условиях с целью улучшения окончательных свойств проката или условий его последующего передела.

По результатам работы на защиту выносятся:

1. Количественные результаты исследования изменений кинетических параметров вццеления избыточного феррита и последующего перлитного превращения в доэвтектоидной стали, а также перлитного превращения в эвтектоидной стали — под влиянием горячей деформации аустенита (показано, что ускорение распада аустенита обусловлено, в основном, резким увеличением скорости зарождения центров новой фазы).

2. Результаты исследования механических свойств сталей после ВТМизО в сопоставлении с изменениями параметров феррито-цементной структуры, обусловленными влиянием горячей деформации аустенита на условия его распада в верхней области субкритических температур (показано, что комплекс механических характеристик сталей с различным содержанием углерода значительно улучшается вследствие общего измельчения структуры при ВТМизО).

3. Результаты изучения возможности ускорения сфероидизации и подавления выделения карбидной сетки в высокоуглеродистых сталях с помощью деформации аустенита и различных режимов ускоренного охлаждения (найдены режимы обработки, обеспечивающие достижение указанной цели).

4. Результаты практической реализации разработанных режимов ТМО в заводских условиях (сокращена длительность сфероидизирующей обработки проката из сталей У7А-УТЗА и изменен маршрут его последующего волочения в сторону уменьшения количества протяжек с экономическим эффектом «43 тыс. руб.

7. Результаты работы нашли практическое применение на заводах черной металлургии. Фактический экономический эффект от внедрения рекомендованных режимов ТМО на заводе «Днепроспец-сталь» составил43 тыс. руб.

Показать весь текст

Список литературы

  1. М.Л., Займовский В. А., Капуткина Л. М. Термомеханическая обработка стали. М.: Металлургия, 1983. — 480 с.
  2. Г. В., Утевский Л. М., Энтин Р. И. Превращения в железе и стали. М.: Наука, 1977. — 238 с.
  3. Р.И. Превращения аустенита в стали. М.: Металлург-издат, i960. — 252 с.
  4. Л.И., Клейнер Л. М., Энтин Р. И. Особенности превращения аустенита в малоуглеродистых легированных сталях. Физика металлов и металловедение, 1976, т. 41, в. I, с. II8-I24.
  5. В.Н., Коган Л. И., Новиков Б. А., Энтин Р. И. О связи кинетики гамма-альфа превращения с характеристиками самодиффузии.- Физика металлов и металловедение, 1978, т. 45, № 5, с. 1060−1064.
  6. S.d. SAjl (-? iAMzl/WMa&to* 'w ?Wtc. a*J IU dUutc cMxfS, SeAt^tcc, /¿-ГО,
  7. О.П., Мирзаев Д. А., Штейнберг М. М. Полиморфное гамма-альфа превращение в железе высокой степени чистоты. Физика металлов и металловедение, 1972, т. 34, вып. с. 795−800.8. hfiU&u g. C?.)f-? ?*t iuxt. ZeAtftb Meudlu^itCL, M79, A///, p.$ 6f — $ 69.
  8. М.И., Елохин Г. Н., Колосова Э. Л. Тонкая структура избыточного феррита при диффузионном распаде аустенита. -Металловедение и термическая обработка металлов, 1973, № 8, с, 14−16.15. У ^пие&а&Л ¿-¿-¿-¿-¡-с к ^
  9. ДЫеибЖ. ## ^АЬа&-ё. -Ргшй а£ СШ&нЯЬ Жа&trade- а*??ш* /Я&Й/17. /МбМеи, АК & ^ рШсмк&О" ^??е&гнх, мсЫехедбр &фр, /о, а//} />.18. /?7й'Ма*ссе &-и&-4? йслр&сг- 180 fwidt /Mu&otoute,. — ctc fflvetxlurtgit, M6, /о. ?W
  10. TubhSutf 9. Jfefity et&ccJbt -fatcL* /ffetiMogluL, /#SSt IK 3 J p. SS26. SmiJi MeSeetfify /"г /SS3, V MV, p. S3328.? t/, & tit л/ J-j29. /ЬШ* /OucT&s иГ.&^Шг
  11. Т. Структура и пластичность эвтектоидных перлитных сталей. Нихон Киндзоку Гаккайси, 1978, т. 42, № 7, с. 708−715.
  12. Ю.К., Бунин К. П., Мазур В. И. 0 зарождении и строении перлита. Металловедение и термическая обработка металлов, 1971, № 10, с. 6−7.32. Sa4tru^ jT/tf, AteS&H a*Stadp с/ tf />e*>td?. /Wr-^t^j efФи* ewe* Sfof t&tttifac о/ Jfyt^ /Щ tT.23, //Sj p
  13. A.B., Некрасова С. З., Энтин Р. И. О процессах, протекающих в течение инкубационного периода перлитного и бейнитно-го превращения аустенита. Доклады АН СССР, 1979, т. 246, № 4, с. 865−868.
  14. ИЛ. Исследование скорости зарождения и роста зерен при вторичной кристаллизации стали. Качественная сталь, 1935, № 6, с. 5−14.37. ваЛи, ьГМ, uia>. JXeefy' Я* ?esbdfi&tt. bat.: J&tt&f/fi&u&iK* ?cfi/fctstetfo/ /кее&ш, лГ. у-??tuшг, /р. /з/- /9г.
  15. В.Д., Башнин Ю. А., Основин В. А. и др. Исследование кинетики распада переохлажденного аустенита быстрорежущих сталей Р6М5, Р6М5К5, PI8. Металловедение и термическая обработка металлов, 1977, № 9, с. 64−66.
  16. В.Д., Башнин Ю. А. Разработка оптимальных режимов предварительной термической обработки сортового проката из быстрорежущих сталей Р6М5, Р6М5К5 и PI8. Сборник научных трудов Пермского политехнического института, 1977, № 196, с. 88−93.
  17. Cbulo T. f ifaiaoii Л JIt isoat/nal UttifiuUtp tf cmvMt aiufoLorVMili i*> /.SU /С sted. MdoillwgUb, m/, M2,
  18. А.Э. Образование карбидной сетки в сталях ШХ15 и ХВГ. Известия вузов. Черная металлургия, 1982, N2 7, с. 130−131.
  19. М.М., Смирнов М. А., Комиссаров А. И. и др. Кинетика образования карбидной сетки в стали ШХ15. Металловедение и термическая обработка, 1971, № I, с. 39−44.К #4, Ю
  20. Я.И., Яценко Ю. В. Использование эффектов термомеханической обработки для повышения качества проката подшипниковых сталей. В сб.: Инструментальные и подшипниковые стали. М.- Металлургия, 1980 (МЧМ СССР), № 5, с. 60−67.
  21. Ю.В., Сидорова Н. М., Полищук Н. Ф. и др. Влияние ускоренного охлаждения на структуру и свойства бунтов стали ШХ15. В сб.: Производство инструментальных и подшипниковых сталей. М.: Металлургия, 1983 (МЧМ СССР), с. 48−51.
  22. М.И., Геращенко П. М., Яценко В. А. и др. Влияние режимов нагрева и охлаждения при прокатке на морфологию карбидной сетки в стали ШХ15. В сб.: Производство инструментальныхи подшипниковых сталей. М.: Металлургия, 1983 (МЧМ СССР), с. 40- 42.
  23. Ю.В. Исследование и разработка технологии получения оптимальной структуры и свойств высокоуглеродистых сталей с использованием эффектов термомеханической обработки. Автореф. дис.канд.техн. наук. Запорожье, 1982. — 18 с.
  24. Г. Н., Эстрин Э. И. Влияние горячей пластической деформации на кинетику изотермического превращения аустенита. -Физика металлов и металловедение, 1967, т. 23, в. I, с. 182−183.
  25. В.М., Коноплева Е. В., Энтин Р. И. и др. Влияниегорячей деформации на превращение в низкоуглеродистых мартенситных сталях. Известия вузов. Черная металлургия, 1982, № 3, с. юо-да.
  26. Smi/UL У.<£". sidrtt ел, С(иМмш1сг*> CcouptgtortAul uuT- caUfitr cu^ttrtbtt. Tuwsat и***, nr. г,
  27. РгиЬмЛ ?haytriS. tf {mT>CUU (M>nie smaMplcuUc fllrftJ, Sumcc, f91Zt 7,
  28. В.A., Носов B.C., Легейда Н. Ф., Беседин Б. П. Кинетика изотермического превращения аустенита в горячедеформирован-ных углеродистых сталях. Металловедение и термическая обработка металлов, 1973, № 12, с. 57−59.
  29. WduA 0vPv HcrutytwiL Zffut of п iAc (aeoMpeaCtuH' of cuaUtttfi, PcvU / JIt fmi/ie-itctdun*. /ЛеЫ SuutU, iT. /г, А//О, р. ш-tss.
  30. Л.A., Горбатенко В. П., Михеев A.A. Влияние темпе-ратурно-деформационных параметров горячей прокатки на структуру среднеуглеродистой стали. Известия вузов. Черная металлургия, 1980, № 8, с. 68−72.
  31. М.И., Спектор Я. И., Мурина К. Н., Тихий Н. В. Механизм образования зубчатости на границах з (c)рен при горячей пластической деформации. Физика металлов и металловедение, 1973, т. 36, Ж 2, с. 420−423.
  32. М.Л., Гуревич Я. Б., Займовский В. А. и др. Влияние выдержки после горячей деформации на изотермическое превращение стали 36Г2С. Черная металлургия. Бюл. НТИ, 1974, с. 54−55.65. ЖыЬгс ^ Г, u/SЫ tJusalMc, /*70t Af?>, р.
  33. Gudoiy ¿-У cá-*ъбрЬб^-tá-rtsw7uMS**á-e4tSt /Sf/t iT /?J, *//2t />. /3/3- /320,
  34. Мшист Л,
Заполнить форму текущей работой

Сессия? Спокойно!