Наукові основи вдосконалення термомеханічної обробки катанки для сталевого дроту малого діаметру

Abstract

UK: Дисертаційна робота присвячена підвищенню в процесі ТМО пластичних властивостей сталевої катанки. Отримана сталева катанка має структуру: високовуглецева – дисперсний перліт із відсутністю замкнутої цементитної сітки, мінімальний зневуглецьований шар, який рівномірно розподілений по периметру; низьковуглецева – рівномірну структуру фериту з мінімальною кількістю перліту; легована – наявність бейніто-мартенситних ділянок до 10% в змішаній структурі. Результати використані на дротових станах ВАТ «БМЗ» та ПАТ «АрселорМіттал Кривий Ріг». Підвищення пластичності катанки забезпечило виготовлення сталевого дроту малого діаметру без проміжної термічної обробки, що дозволило знизити видатковий коефіцієнт металу в середньому на 10%. EN: The dissertation is devoted of increasing in thermo-mechanical processing the plastic properties of steel wire rod. The obtained steel wire rod has the structure: high carbon – the dispersion of perlite without closed cementite net, the minimum depth of equable decarburized layer; low carbon – uniform structure of ferrite with a minimum of perlite; alloy – the occurrence of bainite-martensite areas up to 10% in the mixed structure. The results were used on the rod mills OJSC “Byelorussian steel works” and РJSC “ArcelorMittalKryvyiRih“. The increasing of plasticity provided the production of steel wire of small diameter without intermediate heat treatment, thus reducing the expenditure coefficient of metal by 10% in average. RU: В диссертационной работе решена актуальная научно-техническая проблема – повышение после высокотемпературной прокатки пластических свойств металла путем развития научных основ о влиянии процессов ТМО на структурообразование и качественные характеристики стальной катанки. Установленные закономерности позволили совершенствовать технологию ТМО катанки и при экономии материальных ресурсов обеспечить производство стальной проволоки малого диаметра для металлокорда (в том числе сверхвысокопрочного), высокопрочной бортовой, канатной, легированной сварочной и низкоуглеродистой. Изучена кинетика превращения аустенита непрерывнолитой стали 90 при непрерывном охлаждении и в изотермических условиях. Установлено, что выделения цементита по границам зерен подавляются и полностью отсутствуют при скоростях более 10°С/с и при изотермическом распаде. Определено, что величина эффекта рекалесценции в стали 90 зависит от времени превращения. Установлено, что при ТМО снижение температуры после горячей деформации с 1050…1100°С до 900…950°С в результате принудительного охлаждения при повышении дробности деформации (на 20%) приводит к увеличению пластических свойств высокоуглеродистой стали. Полученная катанка для стальной проволоки, в отличие от традиционной, имеет повышенные пластические свойства. Основу структуры катанки составляет: высокоуглеродистой – сорбитообразный перлит (более 70%) с отсутствием избыточных структур (замкнутой цементитной сетки), минимальный обезуглероженный слой равномерно распределен по периметру; низкоуглеродистой – равномерная структура феррита с минимальным количеством пластинчатого перлита; легированной – наличие бейнито-мартенситных участков до 10% в смешанной структуре. Повышены требования к микроструктуре и свойствам высокоуглеродистой катанки и проволоки, которые отражены в изменении №11 к ЗТУ 840-03-2006 «Катанка стальная сорбитизированная для металлокорда, бортовой проволоки и проволоки для рукавов высокого давления» и ТУ У 276.3-23365425-638.2008 «Проволока стальная термически обработанная». Результаты использованы на ПАО «АрселорМиттал Кривой Рог» при разработке СТИ 228-112-2008 «Производство катанки из легированных сталей для сварочной проволоки ответственного назначения», изменения №3 к режимам охлаждения проката в потоке проволочного стана 150-1 СПЦ-1. Разработаны и внедрены на ОАО «БМЗ» режимы ТМО стальной катанки, в том числе для сверхвысокопрочной проволоки и металлокордапо ЗТУ 840-03-2006 (Изменения к ТК 840-П13-01-2002 и ТК 840-П3-01-2007 на режимы двухстадийного охлаждения катанки различного марочного сортамента в потоке стана 150). Повышение пластичности после высокотемпературной прокатки обеспечило изготовление стальной проволоки малого диаметра различного назначения без промежуточной термической обработки с сохранением требуемых конечных характеристик. Катанка, изготовленная по новому режиму ТМО, переработанная на проволоку малого диаметра, имеет лучшую технологичность в сравнении с базовой. Так, при производстве высокопрочногометаллокорда обрывность снизилась на 34%, а сверхвысокопрочного – на 23%. Освоение усовершенствованных режимов ТМО позволило снизить расходный коэффициент металла в среднем на 10%. Общий фактический экономический эффект от внедренных новых технологических решений составляет 31,7 миллиона гривен, доля автора – 4,44 миллиона гривен.