Влияние режимов высокотемпературной термомеханической обработки на механические свойства арматурного проката

摘要

Упрочняющая термомеханическая обработка (ВТМО), представляющая собой комбинированную технологическую обработку - сочетание пластической деформации и закалки в одном технологическом процессе, с каждым годом находит все более широкое применение в промышленности. Цель исследования. Изучение влияния режимов ВТМО на формирование механических свойств стального проката, что является весьма актуальной научной проблемой, связанной с получением материалов с заданным комплексом механических характеристик. Методы. Высокотемпературную термомеханическую обработку (ВТМО) проводили в условиях, при которых процессы рекристаллизации деформированного аустенита частично или полностью подавляются, а процесс полигонизации получает наибольшее развитие с целью формирований развитой субструктуры аустенита, наследуемой мартенситом при последующей закалке. В работе исследовали изменение свойств высокопрочной арматуры при нагреве (отпуске) с различной интенсивностью. ВТМО осуществляли путем включения закаливающего устройства в технологическую линию стана № 280 ООО "Тулачермет-сталь". Исследования проводили по двум режимам работы стана №280. В качестве исследуемых сталей были приняты малоуглеродистые арматурные стали Ст3 и Ст5. Результаты. Экспериментально установлено, что максимальная охлаждающая способность действующего закаливающего устройства проявляется при включении трех рабочих секций с давлением воды около 13-ти в каждой секции. При этом ВТМО следует проводить при максимальной скорости охлаждения в закаливающем устройстве в соответствии с заданным классом упрочнения, т.е. включать наименьшее число рабочих секций. Интенсивный режим охлаждения способствует формированию однородной структуры в упрочняемой арматуре с высоким комплексом механическими. Выявлено, что при проведении ВТМО целесообразно выдерживать температуру деформации в интервале 1000...1050°C, чтобы гарантировать производство арматуры заданного класса. Показано, что включение закаливающего устройства в линию стана непосредственно за летучими ножницами, а не за чистовой клетью стана приводит не только к безаварийной работе ножниц, но и к увеличению последеформационной выдержки между окончанием деформации и началом закалки прутков до значения, близкого к оптимальному, отвечающему формированию в аустените полигональной субструктуры, наследование которой мартенситом обеспечивает высокие механические свойства стали после ВТМО. Заключение. Данные результаты могут быть использованы при создании ресурсосберегающих процессов обработки материалов.