LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

Головна Технологія металів. Машинобуд. → Підвищення якості сталевих виробів мікролегуванням та вдосконаленням способу введення модифікаторів у ківш

низьковуглецевої нестаріючої сталі 08Ю, що дозволило підвищити ступені використання активних елементів. Запропоновано спосіб рафінування металу литої паспортної заготовки від шкідливих домішок. Встановлений зв'язок між твердістю металу машинобудівних деталей та їх властивостями, щодо міцності, розраховані кореляційні рівняння залежностей. Розроблено спосіб виробництва мікролегованих сталей класу АЦ. Розроблено конструкційну сталь АЦ35ХГАФТ.

Ключові слова: процеси структуроутворення, легування, модифікування, структура, механічні властивості, сталеві вироби.


Аннотация

Павленко Ю.А. Повышение качества стальных изделий микролегированием и совершенствованием способа ввода модификаторов в ковш. Рукопись. Диссертация на соискание научной степени кандидата технических наук по специальности 05.16.02 "Металлургия чёрных металлов". Национальная металлургическая академия Украины. Днепропетровск, 2003.

Диссертация посвящена разработке технологических основ производства сталей различной степени легированности, модифицированных активными элементами на основании физико-химического анализа процессов взаимодействия легирующих и модифицирующих добавок с железоуглеродистым расплавом и примесями жидкой стали; формирования структурных зон в литом металле и образования неметаллической фазы в процессе затвердевания. Разработана методика изучения процессов затвердевания стальных слитков с использованием РЗЭ в качестве индикатора, что позволило с большей точностью определять размеры структурных зон в затвердевающей отливке. Уточнена динамика нарастания твёрдой фазы по объёму затвердевающего стального слитка. Дано удовлетворительное объяснение механизму нарастания твёрдой фазы со дна и на гранях изложницы. Представлен механизм формирования конуса осаждения в крупных стальных слитках. Предложена уточнённая методика расчёта количества твёрдой фазы в затвердевающем слитке с учётом объёма кристаллов, которые зародились в жидко-твёрдой области. Изучены закономерности формирования соединений активных элементов с примесями жидкой стали и их поведение в процессе затвердевания. Установлено, что соединения РЗЭ с кислородом и серой играют роль подложек для зародышей основного сплава, но при этом не оказывают существенного влияния на процессы формирования структурных зон слитка. Исследовано влияние модифицирования и легирования на свойства сталей различных классов. Предложен способ ввода модификаторов в жидкий металл и разработаны приспособления для его реализации, в виде А1-РЗЭ-брикета для среднеуглеродистых сталей и А1-РЗЭ-монолита, для низкоуглеродистой нестареющей стали 08Ю, что позволило повысить степени использования активных элементов. Предложен способ рафинирования металла литой паспортной заготовки от вредных примесей за счёт связывания вредных примесей в прочные соединения при выплавке переплавной заготовки и удаления их при повторном переплаве. На Днепровском металлургическом комбинате произведены стали условных марок 70ХГС, 70ХГСФ и 70ХГСА. Из опытного металла изготовлены высокопрочные железнодорожные рельсы типов Р50 и Р65. В процессе испытаний рельсы из опытных сталей показали стойкость в 1,75 – 2,2 раза более высокую, чем рельсы стандартного состава. Лист из опытной стали 08Ю, модифицированной при помощи А1-РЗЭ монолита показал более высокую штампуемость, чем стандартный металл. Разработан унифицированный способ производства микролегированных и модифицированных сталей класса АЦ. Разработана конструкционная сталь АЦ35ХГАФТ (и технические условия её производства) взамен конструкционных машиностроительных сталей типа сталей 45, 40Х и 38ХГС. На Санкт-Петербургском ПО "Кировский завод" произведена выплавка стали АЦ35ХГАФТ с прокаткой на прутки 65 мм. Опытный металл предан Минскому тракторному заводу. Для условий ПО МТЗ разработана энергосберегающая технология производства деталей трактора "Беларусь". Произведенные по разработанной технологии детали показали механические свойства на уровне стандартных требований. При этом опытная технология предусматривала регламентированное охлаждение от температур конца горячей деформации, исключая традиционную классическую термическую обработку (нормализация-закалка-отпуск). Установлена связь между твёрдостью металла машиностроительных деталей и его прочностными свойствами, рассчитаны корреляционные уравнения зависимостей, что позволяет исключить разрушающие методы контроля механических свойств продукции.

Ключевые слова: процессы структурообразования, легирование, модифицирование, структура, механические свойства, стальные изделия.


Summary

Pavlenko J.A.. Improvement of quality of steel products by microalloying and perfection of a way of input of modifiers in a ladle. The manuscript. The dissertation on competition of a scientific degree of Cand. Tech.Sci. on specialty 05.16.02 "Metallurgy of ferrous metals". National metallurgical academy of Ukraine. Dnepropetrovsk, 2003.

The Dissertation is devoted to development of technological bases of steels'es industry to a various degree of alloyage, modified by active elements on the basis of the physical-chemical analysis of processes of interaction of alloying and modifying additives with iron-carbon melt and impurity of liquid steel; formations of structural zones in cast metal and formations of a nonmetallic phase during hardening. The technique of studying of processes of hardening of steel ingots with uses RAR elements as indicator is developed. Dynamics of increase of a solid phase is specified. The satisfactory explanation of the mechanism of increase of a solid phase is given. The mechanism of formations of a cone of sedimentation in large steel ingots is suggested. The specified design procedure of quantity of a solid phase in a hardening ingot is offered view of volume of crystals, which have arisen in liquid-solid area. Laws of formations of connections of active elements with impurity of liquid steel are investigated. It is established that connection RAR elements with oxygen and sulfur play a role of substrates for germs of the basic alloy. Influence of modifying and alloyage on properties of various steel classes is investigated. The way of input of modifiers in liquid metal is offered. The way of refinement of metal of cast passport preparation from harmful impurity is offered. The way of industry microalloyed and modified steel of calcium-class is developed. Constructional steel АЦ35ХГАФТ is developed. Connection between hardness of metal of machine-building details and it mechanical properties is established, the correlation equations of dependencies are calculated.

Key words: processes of structurization, alloyage, modifying, structure, mechanical properties, steel products.