Вплив термомеханічних режимів обробки на якісні характеристики стержня із сталі 30хгс та його технологічність

The influence of thermomechanical treatment of wire rod from 30KhGSA grade steel on its qualitative characteristics and manufacturability on a hardware distribution has been investigated. It is shown that in order to ensure a seamless process of drawing the surfacing wire, it is advisable to ensure that the metal is exposed for at least 2 days after acid scaling is removed from the wire rod surface.Исследовано влияние режимов термомеханической обработки катанки из стали марки 30ХГСА на ее качественные характеристики и технологичность на метизном переделе. Показано, что для обеспечения безобрывного процесса волочения наплавочной проволоки целесообразно обеспечить выдержку металла в течение не менее 2 суток после кислотного удаления окалины с поверхности катанки.Досліджено вплив режимів термомеханічної обробки катанки зі сталі марки 30ХГСА на її якісні характеристики та технологічність на кордовому переділі. Показано, що для забезпечення безобривного процесу волочіння наплавочной дроту доцільно забезпечити витримку металу протягом не менше 2 діб після кислотного видалення окалини з поверхні катанки

Деформаційне старіння борсодержащих сталей зварювального призначення.

Исследовано влияние микролегирования бором на деформационное старение проката из легированной стали сварочного назначения Св-08Г2С. Показано, что бор, находящийся в твердом растворе внедрения, является остаривающим элементом.Досліджено вплив мікролегування бором на деформаційне старіння прокату з легованої сталі зварювального призначення Св-08Г2С. Показано, що бор, перебуває в твердому розчині впровадження, є остарівающім елементом

Особливості виробництва та переробки катанки підвищеної деформованості з легованих сталей зварювального призначення.

Приведены краткие результаты исследований, проведенных в условиях ОАО «Молдавский металлургический завод», по разработке научно обоснованных технологических решений, позволивших повысить качественные характеристики катанки из легированных сталей сварочного назначения, обеспечивающие высокую технологичность при переработке на метизном переделе.Наведено короткі результати досліджень, проведених в умовах ВАТ «Молдавський металургійний завод», з розробки науково обґрунтованих технологічних рішень, що дозволили підвищити якісні характеристики катанки з легованих сталей зварювального призначення, що забезпечують високу технологічність при переробці на метизному переділі

Вплив режимів термомеханічної обробки на формування спеціальних кордонів в катанці з низьковуглецевої сталі.

Повышение температуры раскладки катанки на витки после горячей деформации способствуют росту зерна и снижению дефектности структуры, что связано с формированием значительного количества специальных границ. Катанка с повышенным количеством специальных границ обладает более высокой пластичностью и может подвергаться прямому волочению (без термической обработки) на готовый размер проволоки.Підвищення температури розкладки катанки на витки після гарячої деформації сприяють зростанню зерна і зниження дефектності структури, що пов'язано з формуванням значної кількості спеціальних кордонів. Катанка з підвищеною кількістю спеціальних кордонів володіє більш високою пластичністю і може піддаватися прямому волочіння (без термічної обробки) на готовий розмір дроту

OPTIMIZATION OF THE QUALITATIVE CHARACTERISTICS OF HIGH-CARBON ROD

The interrelation between thickness (mass) of cinder and microstructure parameters (pearlite dispersion and depth of decarbonized layer) in high-carbon rod after different regimes of TMO is established

Особливості впливу параметрів післядеформаційної термічної обробки та хімічного складу сталі на формування величини дійсного зерна

Problem statement. Ingots and continuous cast billets are hot deformed when the steel is in the austenitic state. The temperature range of steel deformation in industrial conditions is quite diverse (1 080…1 200 °C). For each steel the heating temperature is determined taking into account its chemical composition and propensity to grow austenitic grains. Plastic deformation of metals and alloys in the austenitic state is accompanied by two competing processes: an increase of the density of dislocations, which causes the hardening, and rebuilding of the microstructure and substructure (dynamic softening). In the intervals between reductions the steel partially restores its structure, therefore the formation of the final microstructure is the result of the total number of reductions at different temperatures and pauses between them, that is, it depends on static and dynamic processes. Purpose. To establish the peculiarities of the influence of the parameters of post-deformation heat treatment and the chemical composition of carbon steel on the formation of the size of pearlite grains in the structure of rolled products. Results. The established specific features of the influence of post- deformation heat treatment parameters and chemical composition indicate that when the air cooling temperature is decreased for high carbon steel C82DV, along with dispersion hardening, grain-boundary hardening can develop, which is caused not only by the release of carbides or nitrides, but also by slowing down the recrystallization processes. At the same time, when steel C82DCr is doping with chromium in an amount up to 0.27 %, hardening occurs due to the solid-solution mechanism (carbides and chromium nitrides are not detected). It is shown that the study of the features of the formation of the grain structure and mechanical properties of high carbon steels, including those doped with carbide-forming elements (vanadium and / or chromium), should be carried out from temperatures of at least 1 040 °C, at which the barrier mechanism does not significantly affect the migration of austenite grain boundaries and the formation of austenite structure before the start of continuous air cooling of wire rod.Постановка проблемы. Слитки и непрерывнолитые заготовки подвергают горячей деформации, когда сталь находится в аустенитном состоянии. Интервал температур деформации сталей в промышленных условиях достаточно разнообразный (1 080…1 200 °С). Для каждой стали температура нагрева определяется с учетом её химического состава и склонности к росту аустенитных зерен. Пластическое деформирование металлов и сплавов в аустенитном состоянии сопровождается двумя конкурирующими процессами: увеличением плотности дислокаций, что вызывает упрочнение, и перестраиванием микроструктуры и субструктуры (динамическое разупрочнение). В промежутках между обжатиями сталь частично восстанавливает свою структуру, поэтому формирование окончательной микроструктуры является результатом общего количества обжатий при различных температурах и пауз между ними, то есть зависит от статических и динамических процессов. Цель исследования. Установить особенности влияния параметров последеформационной термической обработки и химического состава углеродистой стали на формирование размера перлитных зерен в структуре бунтового проката. Результаты. Установленные особенности влияния параметров последеформационной термической обработки и химического состава свидетельствуют о том, что при снижении температуры начала воздушного охлаждения в высокоуглеродистой стали С82DV наряду с дисперсионным упрочнением может развиваться зернограничное упрочнение, что обусловлено не только выделением карбидов или нитридов, но и замедлением процессов рекристаллизации. В то же время при легировании стали C82DCr хромом в количестве до 0,27 % упрочнение происходит за счет твёрдорастворного механизма (карбиды и нитриды хрома не обнаружены). Показано, что исследование особенностей формирования зеренной структуры и механических свойств высокоуглеродистых сталей, в том числе легированных карбидообразующими элементами (ванадий и/или хром), следует проводить от температур не ниже 1 040 °С, при которых барьерный механизм не оказывает существенного влияния на миграцию границ аустенитных зерен и формирование структуры аустенита перед началом непрерывного воздушного охлаждения бунтового проката.Постановка проблеми. Злитки та безперервнолиті заготовки піддають гарячій деформації, коли сталь перебуває в аустенітному стані. Інтервал температур деформації сталей у промислових умовах достатньо різноманітний (1 080…1 200 °С). Для кожної сталі температура нагріву визначається з урахуванням її хімічного складу і схильності до росту аустенітних зерен. Пластичне деформування металів і сплавів в аустенітному стані супроводжується двома конкуруючими процесами: збільшенням щільності дислокацій, що викликає зміцнення, та перебудовою мікроструктури і субструктури (динамічне знеміцнення). У проміжках між обтисненнями сталь частково відновлює свою структуру, тому формування остаточної мікроструктури постає результатом загальної кількості обтиснень за різних температур і пауз між ними, тобто залежить від статичних і динамічних процесів. Мета дослідження − встановити особливості впливу параметрів післядеформаційної термічної обробки та хімічного складу вуглецевої сталі на формування розміру перлітних зерен у структурі бунтового прокату. Результати. Встановлені особливості впливу параметрів післядеформаційної термічної обробки та хімічного складу свідчать про те, що у разі зниження температури початку повітряного охолодження у високовуглецевій сталі С82DV поряд із дисперсійним зміцненням можливий розвиток зернограничного зміцнення, що зумовлено не тільки виділенням карбідів або нітридів, а й уповільненням процесів рекристалізації. В той же час у разі легування сталі C82DCr хромом у кількості до 0,27 % зміцнення відбувається за рахунок твердорозчинного механізму (карбіди і нітриди хрому не виявлені). Показано, що дослідження особливостей формування структури й механічних властивостей високовуглецевих сталей, в тому числі легованих карбідотвірними елементами (ванадій і/або хром), слід проводити від температур не менше 1 040 °С, за яких бар’єрний механізм не чинить істотного впливу на міграцію границь аустенітних зерен і формування структури аустеніту перед початком безперервного повітряного охолодження бунтового прокату

Розробка універсального способу визначення питомої маси або товщини шару окалини на поверхні бунтового прокату після безперервного охолодження

Problem statement. The production of various metal products using hot plastic deformation or heat treatment is inevitably linked to the processes of oxidation of steel because of its interaction with the air or atmosphere of the furnace. At the same time, changes occur in the chemical composition of the surface metal layer, the formation of oxides (scale), the transformation of their phase composition during the processing, which, in turn, depends on the temperature, speed and method of cooling the metal.The most widespread type of metal products, for which the scale is standardized not only by the requirements of the relevant standards, but also has a significant impact on the process of subsequent processing, is wire rod. The carbon steel scale, formed at high temperatures, consists of three oxides (FeO, Fe3O4 and Fe2O3), the actual content of which affects the formation of various density, and, consequently, different specific mass of scale with the same thickness of its layer on the rolled surface. In view of the fact that the known methods for determining the specific mass of the scale are rather laborious and require appropriate qualifications of technical personnel, there is a need to develop a universal method for qualitative and quantitative assessment of oxides formed on the surface of carbon steel, depending on changes in the technological parameters of production. Purpose. Development of a method for determining the specific mass or thickness of the scale layer formed on the surface of a wire rod of various diameters, with its actual chemical composition. Results. Based on the known chemical and physical patterns of processes occurring during high-temperature interaction of the surface of carbon steels and atmospheric air, a universal mathematical model has been developed that allows to elaborate one of the standardized quality indicators and it can be recommended as an alternative method for determining the specific mass or thickness of the scale on the surface wire rod in the research laboratories of metallurgical enterprises.Постановка проблемы. Производство различных металлоизделий с использованием горячей пластической деформации или термической обработки неизбежно связано с процессами окисления стали в результате ее взаимодействия с воздухом или атмосферой печи. При этом происходят изменения химического состава поверхностного слоя металла, образование оксидов (окалины), трансформация их фазового состава в процессе обработки, что, в свою очередь, зависит от температуры, скорости и способа охлаждения металла. Наиболее массовым видом металлоизделий, для которых окалина не только нормируется требованиями соответствующих стандартов, но и оказывает существенное влияние на процесс последующей переработки, является бунтовой прокат. Окалина углеродистой стали, образующаяся при высоких температурах, состоит из трех оксидов (FeO, Fe3O4 и Fe2O3), фактическое содержание которых влияет на формирование различной плотности, а, следовательно, и различной удельной массы окалины при одинаковой толщине её слоя на поверхности проката. Ввиду того, что известные способы определения удельной массы окалины достаточно трудоёмки и требуют соответствующей квалификации технического персонала, существует необходимость в разработке универсального способа качественной и количественной оценки оксидов, образующихся на поверхности проката из углеродистой стали в зависимости от изменения технологических параметров производства. Цель ‑ разработка способа определения удельной массы или толщины слоя окалины, образующейся на поверхности бунтового проката различного диаметра с учетом её фактического химического состава. Результаты. На основе известных химических и физических закономерностей процессов, происходящих при высокотемпературном взаимодействии поверхности углеродистых сталей с атмосферным воздухом, разработана универсальная математическая модель, которая позволяет определить один из нормируемых показателей качества и может быть рекомендована в качестве альтернативного способа определения удельной массы или толщины слоя окалины на поверхности бунтового проката в условиях исследовательских лабораторий или металлургических предприятий.Постановка проблеми.Виробництво різноманітних металовиробів з використанням гарячої пластичної деформації або термічної обробки неминуче пов'язане з процесами окиснення сталі внаслідок її взаємодії з повітрям або атмосферою печі. При цьому відбуваються зміни хімічного складу поверхневого шару металу, утворення оксидів (окалини), трансформація їх фазового складу в процесі обробки, що, у свою чергу, залежить від температури, швидкості та способу охолодження металу. Найбільш поширений вид металовиробів, для яких окалина не тільки нормується вимогами відповідних стандартів, а й істотно впливає на процес подальшої переробки, ‑ бунтовий прокат. Окалина вуглецевої сталі, що утворюється за високих температур, складається з трьох оксидів (FeO, Fe3O4 і Fe2O3), фактичний вміст яких впливає на формування різної щільності, а, отже, і різної питомої маси окалини за однакової товщини її шару на поверхні прокату.  Через те, що відомі способи визначення питомої маси окалини є досить трудомісткими і вимагають відповідної кваліфікації технічного персоналу, існує необхідність у розробленні універсального способу якісної і кількісної оцінки оксидів, які утворюються на поверхні прокату з вуглецевої сталі залежно від зміни технологічних параметрів виробництва. Мета роботи ‑розроблення способу визначення питомої маси або товщини шару окалини, яка утворюється на поверхні бунтового прокату різного діаметра з урахуванням її фактичного хімічного складу. Результати. На основі відомих хімічних і фізичних закономірностей процесів, що відбуваються за високотемпературної взаємодії поверхні вуглецевих сталей з атмосферним повітрям, розроблено універсальну математичну модель, яка дозволяє визначити один із показників якості і може бути рекомендована  як альтернативний спосіб визначення питомої маси або товщини шару окалини на поверхні бунтового прокату в умовах дослідних лабораторій або металургійних підприємств

До питання про дислокаційно-дифузійний генезис пластинчастого перліту в високовуглецевому бунтовому прокаті

Purpose. It  is  of  scientific  interest  to  carry  out  the  research  of  particulars  of  pearlite  transformation  process  in  coil-rod  mill products  manufactured  from  steels  of  85  and  85P  grades  in  order  to  determine  the  influence  of  dislocation  transformations  in austenite to the forming of pearlite structure with lamellar  morphology.  The particular features of the dislocation transformations need to be analyzed. Moreover, it is necessary to reveal the capabilities to implement the controlled pearlite transformation in order to regulate the volumes of strength and plasticity of rolled metal goods from the rolling heat. The purpose of the study is to determine the particular influence of dislocation structure of hot-deformed austenite to the process of pearlite transforming in the steel of 85 and 85P grades establishing the dislocation-diffusion genesis of lamellar pearlite. Methodology. Industrial batches of hot-formed coil-rod mill products made of steel of 85 and 85P grades were the test material for the study. Research methods: metallography (optical, stereo-scanning  microscopy)  and  X-ray  crystal  analysis. Obtained  Results. It  was  determined  that  polygonizational  dislocation transformations that occur in the sub-structure of hot-formed austenite as the result of thermoplastic deformation prior to the pearlite transformation, as well as interrelation of the dislocations with the interstitial atoms, affect its mechanism and ensure the capabilities of controlling of the structure forming processes in coil-rod rolled metal of large diameters  made of steels of 85 and 85P grades. Originality. The particular features of pearlite transformation in steels of 85 and 85P grades which establish the dislocation-diffusion genesis of the lamellar morphology of pearlite. Practical value. Using of the outcomes obtained in the course of study will ensure the development of brand new modes of high-temperature thermo-mechanical treatment of high-carbon coil-rod mill products of wide grade assortment, and to fulfill its power- and resource-saving processing during the metal goods process stage.Цель. Представляет интерес провести исследования особенности перлитного превращения в бунтовом прокате из сталей 85  и  85Р  с  целью  установления  влияния  дислокационных  перестроек  в  аустените  на  формирование  структуры  перлита пластинчатой  морфологии.  Необходимо  проанализировать  особенности  этих  дислокационных  перестроек.  Необходимо также  выявить  возможности  реализации  управляемого  перлитного  превращения,  что  позволит  регулировать  уровень прочностных  и  пластических  характеристик  металлопродукции  с  прокатного  нагрева.  Цель  работы  –  установить особенности  влияния  дислокационной  структуры  горячедеформированного  аустенита  на  протекание  перлитного превращения в сталях 85 и 85Р, определяющих дислокационно-диффузионный генезис пластинчатого перлита. Методика.Материалом для исследований служили промышленные партии горячедеформированного бунтового проката из сталей 85 и 85Р.  Методы  исследований – металлографический  (оптическая,  растровая  микроскопия)  и  рентгеноструктурный  анализ. Результаты. Установлено,  что дислокационные  перестройки  полигонизационного  характера,  происходящие  в  субструктуре горячедеформированного  аустенита  в  результате  термопластической  деформации  перед  перлитным  превращением,  а  также взаимодействие дислокаций с атомами внедрения оказывают влияние на его механизм и раскрывают возможности управления процессами  структурообразования  бунтового  проката  больших  диаметров  из  сталей  марок  85  и  85Р.  Научная  новизна.Установлены особенности перлитного превращения в сталях 85 и 85Р, определяющие дислокационно-диффузионный генезис пластинчатой морфологии перлита. Практическая значимость. Использование полученных результатов позволит разработать принципиально новые режимы высокотемпературной термомеханической обработки высокоуглеродистого бунтового проката широкого марочного сортамента и осуществить его энерго- и ресурсосберегающую переработку на метизном переделе.Мета. Цікавим є провести дослідження особливості перлітного перетворення в бунтовую прокаті зі сталей 85 і 85Р з метою  встановлення  впливу  дислокаційних  перебудов  в  аустеніті  на  формування  структури  перліту  пластинчастої морфології.  Необхідно  проаналізувати  особливості  цих  дислокаційних  перебудов.  Необхідно  також  виявити  можливості реалізації  керованого  перлітного  перетворення,  що  дозволить  регулювати  рівень  міцності  і  пластичних  характеристик металопродукції  з  прокатного  нагріву.  Мета  роботи –  встановити  особливості  впливу  дислокаційної  структури гарячедеформованого  аустеніту  на  перебіг  перлітного  перетворення  в  сталях  85  і  85Р, які  визначають  дислокаційно-дифузійний  генезис  пластинчастого  перліту.  Методика.  Матеріалом  для  досліджень  служили  промислові  партії гарячедеформованого  бунтовую  прокату зі сталей  85  і  85Р.  Методи  досліджень – металографічний  (оптична,  растрова мікроскопія)  і  рентгеноструктурний  аналіз. Результати.  Встановлено,  що  дислокаційні  перебудови  полігонізаційного характеру, які відбуваються в субструктурі гарячедеформованого аустеніту в результаті термопластичної деформації перед перлітним  перетворенням,  а  також  взаємодія  дислокацій  з  атомами  впровадження  впливають  на  його механізм  і розкривають можливості управління процесами структуроутворення бунтовую прокату великих діаметрів зі сталі марок 85 і 85Р. Наукова новизна. Встановлено особливості перлітного перетворення в сталях 85 і 85Р, які визначають дислокаційно-дифузійний  генезис  пластинчастої  морфології  перліту. Практична  значимість.  Використання  отриманих  результатів дозволить  розробити  принципово  нові  режими  високотемпературної  термомеханічної  обробки  високовуглецевого бунтового прокату широкого марочного сортаменту і здійснити його енерго- і ресурсозберігаючу переробку на метизномупереробі

Про нормування гранично допустимої глибини дефектів на поверхні стальної заготовки під час виробництва гарячекатаного бунтового прокату

Formulation of the problem. Significant influence on the quality of rolled steel have various defects on its surface, which in its turn inherited from surface defects of billet and possible damage to the surface of rolled steel in the rolling mill line. One of the criteria for assessing the quality indicators of rolled steel is rationing of surface defects [1; 2; 3; 6; 7]. Current status of the issue. Analyzing the different requirements of regulations to the surface quality of the rolled high-carbon steels, we can conclude that the maximum allowable depth of defects on the surface of billet should be in the range of 2.0...5.0 mm (depending on the section of the billet, method of its production and further the destination) Purpose. Develop a methodology for calculating the maximum allowable depth of defects on the steel billet surface depending on the requirements placed on the surface quality of hot-rolled steel. Results. A simplified method of calculation, allowing at the rated depth of defects on the surface of the hot-rolled steel to make operatively calculation of the maximum allowable depth of surface defects of steel billets before heating the metal in the heat deformation was developed. The findings shows that the maximum allowable depth of surface defects is reduced with increasing diameter rolled steel, reducing the initial section steel billet and degrees of oxidation of the metal in the heating furnace.Постановка проблемы. Значимое влияние на качество бунтового проката оказывают различные дефекты на его поверхности, которые, в свою очередь, наследуются от дефектов поверхности на заготовке и возможных повреждений поверхности проката в линии прокатного стана. Одним из критериев при оценке качественных показателей бунтового проката является нормирование поверхностных дефектов [1–3; 6; 7].Современное состояние вопроса. Анализируя требования различных нормативных документов к качеству поверхности проката из высокоуглеродистых сталей, можно сделать вывод о том, что предельно допустимая глубина дефектов на поверхности заготовки должна находиться в интервале 2,0…5,0 мм (в зависимости от сечения заготовки, способа ее производства и дальнейшего назначения).Цель исследования – разработать методику расчета предельно допустимой глубины дефектов на поверхности стальной заготовки в зависимости от требований, предъявляемых к качеству поверхности горячекатаного бунтового проката.Результаты. Разработана упрощенная методика расчета, позволяющая при нормируемой глубине дефектов на поверхности горячекатаного бунтового проката провести оперативный расчет предельно допустимой глубины поверхностных дефектов стальной заготовки перед началом нагрева металла под горячую деформацию. Полученные данные свидетельствует о том, что максимально допустимая глубина поверхностных дефектов снижается при повышении диаметра бунтового проката, уменьшении исходного сечения стальной заготовки и степени окисления металла в нагревательной печи.Постановка проблеми. Істотно впливають на якість бунтового прокату різні дефекти на його поверхні, які, у свою чергу, успадковуються від дефектів поверхні на заготовці та можливих пошкоджень поверхні прокату в лінії прокатного стану. Одним із критеріїв оцінювання якісних показників бунтового прокату є нормування поверхневих дефектів [1–3; 6; 7]. Сучасний стан питання. Аналізуючи вимоги різних нормативних документів до якості поверхні прокату з високовуглецевих сталей, можна зробити висновок, що гранично допустима глибина дефектів на поверхні заготовки повинна знаходиться в інтервалі 2,0...5,0 мм (залежно від перетину заготовки, способу її виробництва і подальшого призначення). Мета дослідження – розробити методику розрахунку гранично допустимої глибини дефектів на поверхні сталевої заготовки залежно від вимог, що пред'являються до якості поверхні гарячекатаного бунтового прокату. Результати. Розроблено спрощену методику розрахунку, що дозволяє за нормованої глибини дефектів на поверхні гарячекатаного бунтового прокату провести оперативний розрахунок гранично допустимої глибини поверхневих дефектів сталевої заготовки перед початком нагрівання металу під гарячу деформацію. Отримані дані свідчать, що максимально допустима глибина поверхневих дефектів знижується у разі збільшення діаметра бунтового прокату, зменшенні вихідного перетину сталевої заготовки і ступеня окислення металу в нагрівальній печі