Совершенствование состава и технология термической обработки высокопрочных свариваемых сталей с пределом текучести ? 0, 2 ?700 МПа
Диссертация
При постановке данной работы использован доскональный анализ технологии производства ВСС в условиях металлургических предприятий России и перспективный уровень потребительских свойствмеханических характеристик, свариваемости, рентабельности, которые определяют конкурентоспособность данного вида металлопродукции на формирующемся рынке металлов в России. В результате такого анализа было определено… Читать ещё >
Содержание
- Глава 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР — СОСТОЯНИЕ РАЗРАБОТКИ ВЫСОКОПРОЧНЫХ НИЗКОЛЕГИРОВАННЫХ ТЕРМО-УПРОЧНЯЕМЫX СВАРИВАЕМЫХ СТАЛЕЙ
- 1. 1. Механизмы упрочнения высокопрочных свариваемых сталей
- 1. 2. Анализ влияния состава на комплекс потребительских свойств высокопрочных свариваемых сталей
- 1. 3. Анализ структурных изменений и свойств в околошовной зоне и зоне термического влияния сварных соединений и их связь с составом ВСС
- 1. 4. Анализ влияния технологии производства на комплекс потребительских свойств ВСС
- 1. 5. Цель работы и задачи исследования
- Глава 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ СТРУКТУРЫ И СВОЙСТВ ВЫСОКОПРОЧНЫХ СВАРИВАЕМЫХ СТАЛЕЙ
- 2. 1. Выбор материалов для исследования, режимов термической и термодеформационной обработок
- 2. 2. Методики металлографического анализа структуры ВСС
- 2. 2. 1. Изучение устойчивости переохлажденного аустенита
- 2. 2. 2. Изучение кинетики роста зерна
- 2. 2. 3. Исследование микроструктуры
- 2. 3. Методы испытаний механических свойств высокопрочных свариваемых сталей
- 2. 4. Методы оценки свариваемости высокопрочных сталей
- Глава 3. ПОВЫШЕНИЕ СВОЙСТВ ВЫСОКОПРОЧНЫХ СВАРИВАЕМЫХ СТАЛЕЙ ПУТЕМ ОПТИМИЗАЦИИ СОСТАВА КАРБО НИТРИДООБРАЗУЮЩИХ И ТВЕРДОРАСТВОРНЫХ ЛЕГИРУЮЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ
- 3. 1. Исследование влияния легирующих и микролегирующих элементов на структуру и механические свойства стали 15 Г после закалки
- 3. 2. Исследование влияния легирующих и микролегирующих элементов на структуру и механические свойства стали 15 Г после отпуска
- 3. 3. Оптимизация композиции стали 15Г2 с добавками по критериям прочности, пластичности и свариваемости с целью достижения заданного уровня свойств
- 3. 4. Исследование свариваемости экономнолегированных ВСС марок 15Г2МФТР и 15Г2ХНМФТР
- 3. 5. Выводы по главе 3
- Глава 4. ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА РЕЖИМОВ ТЕРМООБРА БОТКИ ОПТИМИЗИРОВАННЫХ СОСТАВОВ СТАЛЕЙ 15Г2ХНМФТРИ 15Г2МФТР
- 4. 1. Исследование структурных превращений при отпуске
- 4. 2. Оптимизация режима термической обработки стали типа 15Г2ХНМФТР с использованием методов математического моделирования
- 4. 3. Опробование технологии термообработки путем закалки стали типа 15Г2ХНМФТР с прокатного нагрева
- 4. 4. Выводы по главе 4
- Глава 5. ПГОМЫШЛЕННОЕ ОПРОБОВАНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ ЭКОНОМНОЛЕГИРОВАННЫХ ВЫСОКОПРОЧНЫХ СТАЛЕЙ С ПРЕДЕЛОМ ТЕКУЧЕСТИ 700МШ МАРОК 15Г2ХНМФТР И 15Г2МФТР В МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОМ ПЮИЗВОДСТВЕ И У
- ПОТРЕБИТЕЛЯ
- 5. 1. Выплавка стали в промышленных условиях
- 5. 2. Прокатка слябов на толстый лист
- 5. 3. Термическая обработка стали
- 5. 4. Контроль микроструктуры листового проката
- 5. 5. Определение механических свойств стали
- 5. 6. Исследование свариваемости стали
- 5. 7. Опробование листового проката в сварных конструкциях у потребителя
- 5. 8. Выводы по главе 5
Список литературы
- Пикеринг Ф.Б. Физическое металловедение и разработка сталей. М.: Металлургия, 1982. 182 с.
- Сварка и свариваемые материалы: Справочник в 3-х т. М.: Металлургия, 1991. Т. 1.526 с.
- Новиков И.И. Теория термической обработки металлов. М.: Металлургия, 1996. 480 с.
- Гуляев А.П. Термическая обработка стали. М.: Машгиз, 1960. 496 с.
- Тылкин М.А., Большаков В. И., Одесский П. Д. Структура и свойства строительной стали. М.: Металлургия, 1983. 288 с.
- Большаков В.И., Стародубов К. Ф., Тылкин М. А. Термическая обработка строительной стали повышенной прочности. М.: Машиностроение, 1977. 200 с.
- Бернштейн M.JI. Металловедение и термическая обработка стали: Справочник в 3-х т. М.: Металлургия, 1989. Т.2 (основы термической обработки). 366 с.
- Бернштейн М.Л. Металловедение и термическая обработка стали: Справочник в 3-х т. М.: Металлургия, 1989. Т. З (Термическая обработка металлопродукции). 213 с.
- Курдюмов Г. В., Утевский Л. М., Энтин Р. И. Превращение в железе и стали. М.: Наука, 1977.237 с.
- Курдюмов Г. В. К вопросу о тетрагональности мартенсита. В кн.: Мартен-ситные превращения. Киев: Наукова думка, 1978. С. 7−10.
- Коллинз Дж. Повреждения материалов в конструкциях. Анализ, предсказание, предотвращение: Пер. с англ. М.: Мир, 1984. 624 с.
- Браун М.П. Излом и хрупкость конструкционной легированной стали. М., Киев: Машгиз, 1960. 252 с.
- Гудремон Э. Специальные стали: В 2-х т. М.: Металлургиздат, 1959. Т.1. 952 с.
- Гудремон Э. Специальные стали: В 2-х т. М.: Металлургиздат, 1960. Т.2. 1638 с.
- Меськин B.C. Основы легирования стали. М.: Металлургиздат, 1959. 624 с.
- Голованенко С.А., Фонштейн Н. М. Конструкционные двухфазные стали. // Итоги науки и техники. Серия: Металловедение и термическая обработка. Т. 17. М.: ВИНИТИ, 1983. С. 64−120.
- Голованенко С.А., Фонштейн Н. М. Двухфазные низколегированные стали. М.: Металлургия, 1986. 206 с.
- Голованенко С.А. Задачи ускорения научно-технического прогресса в металловедении качественных сталей. // Сталь. 1985. № 4. С. 73−78.
- Лазько В.Г., Овсянников Б. М., Никитин В. Н., Голованенко С. А. и Карчев-ская Н.И. Сопротивление разрушению стали 03Г4АФ в зависимости от структуры. //Проблемы прочности. 1982. № 4. С. 98−101.
- Никитин В.Н., Голованенко С. А., Плахотникова Л. И. и Утевский Л.М. Марганцовистые стали с пределом текучести до 785МПа.//Сталь. 1981. № 6. С.73−75.
- Насибов А.Г. Повышение эксплуатационных характеристик низколегированных сталей массового назначения. М.: Черметинформация, 1981. 65 с.
- Тамура X., Ямадзаки Я., Коно К. Сварка сталей, используемых при низких температурах. М.: Машиностроение, 1978. 159 с.
- Григорьев P.C., Ларионов В. П., Новиков Г. А. и Яковлев П.Г. Хладноломкость металлоконструкций и деталей машин. М.: Наука, 1969. 93 с.
- Касаткин Б.С., Мусияченко В. Ф. Низколегированные стали высокой прочности для сварных конструкций. Киев: Техника, 1980. 188 с.
- Мешков Ю. Я. Пахаренко Г. А. Структура металла и хрупкость стальных изделий. Киев: Наукова думка, 1985. 266 с.
- Ключ сталей: Справочник. Пер. с немец./ Под ред. B.C. Кугия. М.: Новоим, 1993.250 с.
- Руге Ю. Техника сварки: Справочник. Пер. с немец./ Под ред. Волченко В. Н. М.: Металлургия, 1984. 552 с.
- Мусияченко В.Ф. Технология и металлургия сварки высокопрочных низколегированных сталей. Автореф. дис.. докт. техн. наук. Киев: ИЭС им. Е.О. Па-тона, 1979. 40 с.
- Лазько В.Г., Никитин В. Н., Бабицкий М. С., Тихонюк JI.C. Высокопрочная свариваемая сталь с пределом текучести 700МПа повышенной вязкости. В кн.: Оптимизация легирования и термической обработки качественных сталей. М.: ЦНИИчермет, 1987. С. 17−21.
- Голыптейн А .Я., Мизин В. Г. Модифицирование и микролегирование чугуна и стали. М.: Металлургия, 1986. 269 с.
- Матросов Ю.И., Литвиненко Д. А., Голованенко С. А. Сталь для магистральных газопроводов. М.: Металлургия, 1986. 289 с.
- Гладштейн Л.И., Литвиненко Д. А. Высокопрочная строительная сталь. М.: Металлургия, 1972. 240 с.
- Гольдштейн М.И., Грачев С.В, Векслер Ю. Г. Специальные стали. М.: Металлургия, 1985. 408 с.
- Подгаецкий В.В., Парфессо Г. И. К вопросу о зарождении игольчатого феррита. //Автоматическая сварка. 1991. № 10. С. 10−12.
- Касаткин Б.С., Козловец О. Н. Микроструктурная мартенситно-аустенитная составляющая сварных соединений высокопрочных низколегированных сталей (обзор). //Автоматическаясварка. 1992. № 9−10. С. 3−12.
- Касаткин Б.С., Козловец О. Н. Микроструктура и свойства сварных соединений низколегированных сталей. // Автоматическая сварка. 1989. № 7.С. 1−11.
- Виноградов B.C. Технологическая подготовка сварных конструкций в машиностроении. М.: Машиностроение, 1981. 224 с.
- Голынтейн М.И., Фарбер В. М. Дисперсионное упрочнение стали. М.: Металлургия, 1979. 205 с.
- Романив О.Н. Вязкость разрушения конструкционных сталей. М.: Металлургия, 1979. 176 с.
- Грабин В.Ф., Денисенко A.B. Металловедение сварки низко- и среднелеги-рованных сталей. Киев: Наукова думка, 1978. 272 с.
- Зарапин Ю.Л., Попов Б. Д., Чиченов H.A. Стали и сплавы в металлургическом машиностроении: Справочник. М.: Металлургия, 1980. 144 с.
- ГривнякИ. Свариваемость сталей. М.: Машиностроение, 1984. 215 с.
- Ершов Г. С., Поздняк A.A. Микронеоднородность металлов и сплавов. М.: Металлургия, 1985. 216 с.
- Счастливцев В.М., Мирзаев Д. А., Бабаев А. И. и др. Связь мартенситного и бейнитного превращений в углеродистых и легированных сталях. // МиТОМ. 1991. № 7. С. 2−3.
- Борисов И.А. Влияние длительности отпуска на свойства Cr-Ni-Mo-V-ста-лей. //МиТОМ. 1991. № 11. С. 9−11.
- Bechet S. Gazodus canadiens en aitier an manganese-molybdene-mobium a basse teneur en carbone. Gar aujourd’hui, 1973. 97. № 3. P. 83−92.
- Винокур Б.Б., Пшпошенко В. Л., Касаткин О. Г. Структура конструкционной легированной стали. М.: Металлургия, 1983. 216 с.
- Шульте Ю.А. Хладностойкие стали. М.: Металлургия, 1970. 223 с.
- Никитин В.Н., Лазько В. Г. Высокопрочные свариваемые стали с пределом текучести 600−900Н/мм2, состояние и перспективы развития. М: Черметинфор-мация. Серия «Металловедение и термическая обработка». 1988. Вып.2.
- Ершов Г. С., Бычков Ю. Б. Физикохимические основы рационального легирования сталей и сплавов. М.: Металлургия, 1982. 360 с.
- Никитин В.Н., Голованенко С. А. и др. Механические свойства низкоуглеродистых мартенситных свариваемых сталей. // Металлы. 1986. № 4. С. 78−82.
- Литвиненко Д.А., Эфрон Л. И. Повышение механических свойств трубных сталей за счет ускоренного охлаждения после контролируемой прокатки. В кн.: Качественные стали и пути повышения их служебных свойств. М.: Металлургия, 1988. С. 6−10.
- Эфрон Л.И., Литвиненко Д. А. Получение высокопрочных свариваемых сталей с бейнитной структурой с применением термодеформационной обработки. //МиТОМ. 1994. № 10. С. 28−33.
- Погоржельский В.И., Литвиненко Д. А., Матросов Ю. И., Иваницкий A.B. Контролируемая прокатка. М.: Металлургия, 1979. 184 с.
- Гуляев А.П. Номограмма для определения твердости углеродистых сталей в зависимости от режима отпуска. // Заводская лаборатория. 1947. № 7. С. 3−5.
- Столяров В.И. Микролегирование трубных сталей контролируемой прокатки с целью повышения свойств зоны термического влияния при сварке. Дис.. канд. техн. наук. М.: ЦНИИчермет им. И. П. Бардина, 1984. 207 с.
- Бернштейн М.Л. Диаграммы горячей деформации, структура и свойства сталей: Справочник. М.: Металлургия, 1989. 544 с.
- Бернштейн М.Л. Металловедение и термическая обработка стали: Справочник в 3-х т. М.: Металлургия, Т.1 («Методы испытаний и исследований» в двух книгах). 1989. Кн.1. 304 с. Кн.2. 480 с.
- Ивашев-Мусатов О. С. Теория вероятностей и математическая статистика. М.: Наука, 1979. 256 с.
- Попов A.A., Попова Л. Е. Изотермические и термокинетические диаграммы распада переохлажденного аустенита: Справочник термиста. М.: Металлургия, 1993. 495 с.
- Новик Ф.С., Арсов Я. Б. Оптимизация процессов технологии металлов методами планирования экспериментов. М.: Машиностроение, София: Техника, 1980. 304 с.
- Новиков В.Ю. Вторичная рекристаллизация. М.: Металлургия, 1990. 129 с.
- Шор Ф. И. Влияние растворения и выделения специальных карбидов и нитридов на величину зерна и свойства конструкционных сталей. Автореф. дис.. канд. техн. наук. М.: ЭНИМС, 1970. 16 с.
- Гольдштейн М.И., Попов В. В. Растворимость фаз внедрения при термической обработке стали. М.: Металлургия, 1989. 200 с.
- Попов В.В., Гольдштейн М. И. Растворение карбидов и нитридов при аусте-низации сталей. //МиТОМ. 1991. № 7. С. 5−6.
- Могутнов Б.М., Томилин И. А., Шварцман Л. А. Термодинамика железо-углеродистых сплавов. М.: Металлургия, 1972. 328 с.
- Гервасьев М.А. Закономерности формирования структуры и свойств крупных заготовок и разработка экономнолегированных хладностойких сталей. Автореф. дис.. докт. техн. наук. Екатеринбург: УПИим. С. М. Кирова, 1992. 48 с.
- Екобори Т. Научные основы прочности и разрушения материалов. Киев: Наукова думка, 1978. 352 с.
- Guillermo C.R., Oscar R., Heriberte P. Influencia del Al y del N sebre la ductilidad en caliente de aceros C-Mn deformados a baja velocidad. Siderurgia, 1988. № 48. P.31−37.
- Sobr K., Vlasak J., Pechman V. Systemove hodnoceni vtivu obsahu uhliku a nikiu na vlastnosti konstrukchich oceli typu Cr-Ni-Mo-V. Strojtrenstvi, 1983. № 6−7. P. 366−373.
- Janoves J., Guth A., Vyrostkova A. and Blazej S. Umwandlung der Karbidphasen beim Anlassen eines niedriglegierten Cr-Mo-V-Stahis. Neue Hutte, 1989. № 3. P.91−96.
- Орел Е.И. Структура и свойства низколегированной полуспокойной стали, упрочненной нитридами хрома. Дис.. канд. техн. наук. М.: ЦНИИчермет, 1991. 191 с.
- Корзников A.B., Сафаров И. М., Валиев Р. З. и др. Влияние субмикрозерни-стой структуры на механические свойства низкоуглеродистых сталей. // МиТОМ. 1993. № 2. С. 27−30.
- Погребняк Г. Д., Коврова Т. П., Плешаков Э. И. Влияние микролегирования на отпускную хрупкость конструкционной стали. // МиТОМ. 1991. № 3. С. 3−5.
- Макаров Э.Л. Холодные трещины при сварке легированных сталей. М.: Машиностроение, 1981. 247 с.
- Ерофеев В.В., Распопов A.A., Голиков В. Н. Расчет несущей способности сварных соединений низколегированных сталей с разупрочненными участками. // Автоматическая сварка, 1989. № 3. С. 70−71.
- Касаткин О.Г., Миходуй Л. И. Выбор системы легирования швов при сварке низколегированных высокопрочных сталей. // Автоматическая сварка. 1992. № 5. С. 19−25.
- Рабкина М.Д., Дубко С. М., Гончаренко Е. И. Структурные особенности ЗТВ соединений низколегированных сталей при дуговой сварке. // Автоматическая сварка. 1991. № 12. С. 21−27.
- Зубченко A.C., Суслова Е. А., Демянцевич С. В. Склонность сварных соединений Cr-Mo-V- и Cr-Ni-Mo-V-сталей к растрескиванию при повторном нагреве. // Сварочное производство. 1989. № 1. С. 14−15.
- Левит В.И. Субструктура, созданная горячей деформацией, и механические свойства сплавов. В кн.: Фазовые превращения и структура металлов и сплавов. -Свердловск: УНЦ АН СССР. 1982. С. 120−123.
- Николаева Г. И. Нормализующая прокатка широкой полосы, толстого листа, крупно- и мелкосортного проката. Э. О. Новейшие зарубежные достижения. Серия «Металловедение и термическая обработка». 1992. Вып.5−6. С. 1−8.
- Корчинский М.М. Высокотемпературная контролируемая прокатка низколегированных сталей. // Сталь. 1990. № 7. С. 85−92.
- Эфрон Л.И. Состав и свойства конструкционных сталей, получаемые ТМО в потоке стана. // Сталь. 1996. № 1. С. 54−61.
- Эфрон Л.И. Структурообразование при контролируемой прокатке и формирование комплекса повышенной прочности и хладостойкости экономнолегиро-ванных конструкционных сталей. Автореф. дис.. докт. техн. наук. М.: ЦНИИчермет им. И. П. Бардина, 1997. 44 с.
- Потемкин В.К., Пешков В. А., Хлопонин В. Н. Влияние температурных условий прокатки подката на механические свойства низколегированной стали. // Процессы пластической деформации и упрочнения. М.: Наука, 1988. С. 71−75.
- Kamada Y., Hashimoto Т. Effekt of hot charge dircet rolling condition on mechanical properties of Nb bearing steel plates. 70th Steelmak Conference Proc. Vol. 70, Pittsburgh Meet., March 28 — April 1,1987. Warrendale, 1987, P. 303−307.
- Потемкин B.K., Поляновская E.A., Полухин В. П. и др. Корректировка температуры горячей прокатки при колебании химического состава плавки. // Сталь. 1986. № 5. С. 47−49.
- Overdal О., Gjestland H, Mc. Queen H.J. Hot Working characteristics of Al-deoxidired carbon and 0,045% vanadium steels. Strength Metals and Alloys: Proc. 7th Jnt. Conf. Montreal, 12−16 Aug, Oxford, 1986. P. 1037−1042.
- Otomo Akinori. Разработка нового процесса производства стальных листов методом контролируемого охлаждения V.l. Метод прямой закалки толстолистовой стали при водяном охлаждении. Journal of Iron and Steel Iustitute of Japan, 1986. № 4. P. 347.
- Никитин B.H., Карчевская Н. И., Борисов Ю. М. Влияние деформации при высоких температурах на структуру и механические свойства стали 03Г4АФ. В кн.: Металловедение качественных сталей и сплавов. М: Металлургия, 1982. С.35−40.
- Столяров В.И., Никитин В. Н., Эфрон Л. И. Состояние и перспективы высокопрочных свариваемых сталей с пределом текучести 700НУмм2. // Сталь. 1993. № 6. С. 61−67.
- Гуляев А.П. Чистая сталь. М.: Металлургия, 1975. 183 с.
- Земзин В.Н., Шрон Р. З. Термическая обработка и свойства сварных соединений. Ленинград: Машиностроение, 1978. 367 с.
- Адаркевич A.A. Об оптимальном содержании бора в стали. // МиТОМ. 1995. № 1. С. 24−26.
- Гуляев А.П. Прочность стали и проблема легирования. // МиТОМ. 1961. № 7. С. 3−5.
- Либовец Г. Разрушение: В 7-и т. М.: Металлургия, 1976. Т.6. 496 с.
- Гринберг Е.М. Металловедение борсодержащих конструкционных сталей. М.: МИСИС, 1997. 198 с.
- Утевский Л.М. Отпускная хрупкость стали. М.: Металлургиздат, 1961.- 1УЙ- 1.
- MiHicTapcTBa прамысловасф Рэспублш Беларусь Вытворчае аб’яднаине
- Министерство промышленности Республики Беларусь Производственное объединение
- БЕЛАРУСК1 АУТАМАБШЬНЫ ЗАВОДгалауное прадпрыемства >
- Директору Института качественных сталей ЦНИИЧермета г-ну Столярову В.И.
- Гл. конструктор А.Н.Егоров1. Зак.1М>70- изо
- Мтютэрства прамысловасф РэспублШ Беларусь Вытворчае аб’яднанне
- Министерство промышленности Республики Беларусь
- Производственное объединение
- БЕЛАРУСК1 АУТАМАБ1Л ЬН Ы ЗАВОДгалауное прадпрыемства >
- Директору института качественных сталей ЩШЧерметаг. Столярову В.И.
- На Ваш запрос сообща", что на Белорусский автозавод в 1995—1996 годах было поставлено 1550 тонн стали марки 15Г2Ш0ТР с пределом текучести 00 крс/мм^ (ТУ 14−1-5154−92) для изготовления кузовов большегрузных а/с БелАЗ грузоподъемность" 80 т 120 тонн.
- Сталь показала удовлетворительные технологические и эксплуатационные свойства.
- Главный конструктор с^^^^^г^ А.Н.Егоров1. Зак. Ы"70 БелАЗ