Анотація до роботи:

Жукова С.Ю. Розробка селективних вимог до хімічного складу й технології термомеханічної обробки катанки зі сталі Св-08Г2С, що забезпечують підвищення деформування при волочінні. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.16.01 - «Металознавство та термічна обробка металів». – Інститут чорної металургії ім. З.І. Некрасова НАН України, г. Дніпропетровськ, 2007.

У роботі вирішена актуальна науково-технічне задача з розробки селективних вимог до хімічного складу й технології термомеханічної обробки катанки зі сталі Св-08Г2С, що забезпечують підвищення деформованості при волочінні й економію енергоресурсів.

Вивчено кінетику перетворень аустеніту в боровмісній (В–0,0084 %) кремніємарганцевій сталі Св–08Г2С зі вмістом базових легуючих елементів на нижній межі (С-0,07 %; Mn – 1,79 %; Si – 0,78%) і побудована термокінетична діаграма. Показано, що в інтервалі швидкостей охолодження 5,5...183С/с після бейнітного перетворення відбувається мартенситне, а при швидкостях охолодження менше 5,5 С/с перетворення аустеніту практично завершується в бейнітній області. Залежно від швидкості охолодження в структурі сталі зберігається до 5 % неперетвореного аустеніту.

Розроблено селективні вимоги до хімічного складу сталі Св–08Г2С (C 0,07 % ; Mn = 1,75...1,85 %; Si = 0,70...0,90 %) і визначено критерії деформованості катанки діаметром 5,5 мм із такої сталі при волочінні в дріт діаметром до 0,8 мм – кількість бейніто–мартенситних ділянок – не більше 5%, межа міцності – не більше 500 Н/мм², відносне звуження – не менше 75%.

Розроблено технічні умови ТУ У 27.1-23365425-595:2005 «Катанка підвищеної деформованості з легованої сталі для виготовлення зварювального дроту прямим волочінням» і новий технологічний процес знеміцнюючої термомеханічної обробки катанки зі сталі Св-08Г2С.

Переробка промислових партій катанки діаметром 5,5 мм у дріт до 0,8 мм показала, що середня обривність не перевищує: при сухому волочінні до діаметра 2,2..1,8 мм – 0,18 т^–1; при мокрому волочінні до діаметра 1,6; 1,2 і 0,8 мм – відповідно 1,45 т^–1; 1,80 т^–1 і 3,85 т^–1. Вихід обмідненого дроту із блискучою поверхнею становить не менше 96%.

1. В дисертації вирішено актуальну науково–технічну задачу з розробки селективних вимог до хімічного складу й технології термомеханічної обробки катанки зі сталі Св–08Г2С, що забезпечують підвищення деформованості при волочінні й економію енергоресурсів.

2. Вперше вивчено кінетику перетворень аустеніту в боровмісній (В-0,0084 %) кремніємарганцевій сталі Св–08Г2С зі вмістом базових легуючих елементів на нижній межі (С – 0,07%; Mn – 1,79 %; Si – 0,78%) і побудована термокінетична діаграма. Показано, що в інтервалі швидкостей охолодження 5,5...183С/с після бейнітного перетворення відбувається мартенситне, а при швидкостях охолодження менше 5,5 С/с перетворення аустеніту практично завершується в бейнітній області. Залежно від швидкості охолодження в структурі сталі зберігається до 5 % неперетвореного аустеніту.

3. Встановлено, що квазіізотермічна витримка аустеніту сталі Св–08Г2С селективні хімічні склади в інтервалі температур 550...600С у продовж 1200... 1800 с забезпечує формування ферито–перлітної структури, яка не містить бейніто–мартенситні ділянки.

4. Встановлено, що в катанці зі сталі Св–08Г2С дендритна ліквація марганцю й кремнію характеризується середніми коефіцієнтами 1,45 і 1,41, відповідно, й сприяє утворенню БМД в структурі. Мінімізація кількості БМД забезпечується зниженням (у межах марочного хімічного складу) вмісту як основних, так і домішкових легуючих елементів, а також зменшенням ступеня розвитку дендритної ліквації зазначених елементів.

5. Встановлено залежності механічних властивостей від хімічного складу й технологічних режимів двостадійного охолодження катанки. Визначено критерії деформованості при прямому волочінні зварювальної катанки–дроту зі сталі Св–08Г2С до діаметра 0,8 мм – кількість бейніто–мартенситних ділянок, межа міцності й відносне звуження при розтяганні, які відповідно дорівнюють: кількість БМД 5%; _в 500 Н/мм²; 75 %. Критеріальні величини досягаються при наступних селективних вимогах до хімічного складу сталі: C< 0,07 % ; Mn = 1,75...1,85 %; Si = 0,70...0,90 % при відношенні B/N » 0,8.

6. На рівні винаходу розроблено і впроваджено новий технологічний процес знеміцнюючої термомеханічної обробки катанки з низьковуглецевої кремніємарганцевої сталі типу Св–08Г2С на сучасній лінії «довгий» Stelmor, яка забезпечує високу технологічну пластичність при прямому волочінні катанки діаметром 5,5 мм у дріт діаметром 1,6...0,8 мм.

Розроблений процес ТМО включає:

– закінчення гарячої прокатки на дротовому блоці при температурі 950...1100⁰С;

– розкладку катанки на витки при температурі 950...1000⁰С;

– охолодження витків на повітрі із середньою швидкістю 0,29...0…0,38⁰С /с до температури 500...550С, а в інтервалі від зазначених температур до 100...150С– 0,63С/с.

7. При переробці дослідно–промислових партій катанки на метизному переробі встановлено:

– метал має підвищену деформованість, що забезпечує пряме (без знеміцнюючої термомеханічної обробки) волочіння катанки діаметром 5,5 мм у дріт діаметром до 0,8 мм (сумарний ступінь деформації – 97,9 %);

– середня обривність при сухому волочінні до діаметра 2,2...1…1,8 мм склала 0,18 т^–1 , при мокрому волочінні дроту діаметром 1,6; 1,2 і 0,8 мм відповідно 1,45 т^–1; 1,80 т^–1; 3,85 т^–1

– забезпечена висока технологічна пластичність катанки: середня обривність при сухому волочінні склала 0,18 т–¹ , при мокрому волочінні для дроту діаметром 1,6; 1,2 і 0,8 мм – відповідно 1,45 т^–1; 1,80 т^–1і 3,85 т^–1;

–поверхнева окалина задовільно видаляється як механічним, так і хімічним способами;

– вихід обмідненого дроту із блискучою поверхнею не менше 96%.

8. За результатами дисертаційної роботи розроблені й впроваджені технічні умови ТУ У 27.1–23365425–595:2005 «Катанка підвищеної деформованості з легованої сталі для виготовлення зварювального дроту прямим волочінням», які нормують селективні вимоги до хімічного складу сталі Св–08Г2С.

9. Річний економічний ефект від впровадження результатів дисертаційної роботи в умовах Молдавського металургійного заводу становить 900 тис. доларів CША, частка автора – 150 тис. доларів США.

Основний зміст дисертації опублікований у виданнях:

1. Металлургические факторы, определяющие технологическую плас-тичность при волочении катанки из кремнемарганцевых сталей / В.В. Парусов, А. Б. Сычков, С. Ю. Жукова, А. И. Сивак// Фундаментальные и прикладные проблемы черной металлургии: Сб. научных трудов ИЧМ НАНУ. – Днепропетровск: Вiзiон. - 2004. – Вып. 7. – С. 322...330.

2. Развитие научных и технологических основ производства проката в мотках/ В.В. Парусов, В.Г. Черниченко, О.В. Парусов, А.Б. Сычков, Э.В. Парусов, С.Ю. Жукова // Фундаментальные и прикладные проблемы черной металлургии: Сб. научных трудов ИЧМ НАНУ. – Днепропетровск: Вiзiон. - 2004. – Вып. 8. – С. 284...302.

3. Кинетика фазовых превращений в катанке из непрерывно-литой электростали Св-08Г2С при непрерывном охлаждении/ В. В. Парусов, С. Ю. Жукова, М. Ф. Евсюков, А. Б. Сычков, И. В. Деревянченко, А. И. Сивак// Фундаментальные и прикладные проблемы черной металлургии: Сб. научных трудов ИЧМ НАНУ. – Днепропетровск: Візіон. - 2004. – Вып. 9. – С. 191...197.

4. Влияние химического состава и технологических факторов на механические характеристики катанки из стали Св-08Г2С/ В.В. Парусов, А.Б. Сычков, С.Ю. Жукова, О.В. Парусов, М. А. Жигарев// – Металлургическая и горнорудная промышленность. – 2005. - № 4. – С. 68...71.

5. Математическое моделирование механических свойств катанки из стали типа Св-08Г2С / В.В. Парусов, А.Б. Сычков, С.Ю. Жукова, О.В. Парусов, М. А.Жигарев// Строительство, материаловедение, машиностроение: Сб. научных трудов. – Днепропетровск: ПГАСА. - 2006. – Вып. 36, часть 2. - С. 20…26.

6. Перетворення аустеніту в сталi Св-08Г2С при безперервному охолодженнi / В.В. Парусов, М.П. Бугаець, С.Ю.Жукова, М.Ф.Євсюков// - Металознавство та обробка металiв. – 2006. - № 1. – С. 9…13.

7. Исследование способности к удалению окалины с поверхности катанки из стали Св-08Г2С/ В.В. Парусов, А.Б. Сычков, С. Ю. Жукова, М. А. Жигарев О.В. Парусов, А.В. Перегудов// Металлургическая и горнорудная промышленность. – 2006. - № 5. – С. 70...72.

8. Взаимосвязь режимов термической обработки со структурой и свойствами катанки из стали Св-08Г2С/ В.В. Парусов, А.Б. Сычков, С.Ю. Жукова, М.А. Жигарев// Теория и практика металлургии. - 2006. - № 6. – С.59…64.

9. Нестеренко А.М., Сычков А.Б., Жукова С.Ю. Исследование причин разрушения при волочении катанки-проволоки из стали Св-08Г2С //Металлургическая и горнорудная промышленность. – 2006. - № 6. – С. 60...63.

10. Парусов В.В., Сычков А.Б., Жукова С.Ю. Химическая и структурная неоднородность в катанке из непрерывнолитой электростали Св-08Г2С// Строительство, материаловедение, машиностроение: Сб. научных трудов. - Днепропетровск: ПГАСА. – 2007. Вып. 41, часть 2. – С.30…33.

Додатково наукові результати відображені у публікаціях:

11. Изменение химического состава неметаллических включений на всех этапах производства стали / Р.В. Старов, В.В. Парусов, С.Ю. Жукова,А.Б. Сычков, И.В. Деревянченко, Д.Н. Тогобицкая// - Сталь. – 2005. - №1. - С. 79…82.

12. Катанка повышенной деформируемости из стали Св-08Г2С/ В. В. Парусов, А. Б. Сычков, И. В. Деревянченко, С.Ю. Жукова, О.Л. Кучеренко, М.А. Жигарев / Металлург. – 2007. - № 2. – С.64…70.

13. Vetting wire rod quality / A .B. Sychkov, I. V. Derevianchenko, M. A. Zhigarev, S. Y. Zhukova, A. V. Peregudov// Wire Industry/ - Part 1. - 2006. – October. – P. 31…37.

14. Vetting wire rod quality / A .B. Sychkov, I. V. Derevianchenko, M. A. Zhigarev, S. Y. Zhukova, A. V. Peregudov// Wire Industry/ - Part 2. - 2006. – November. – P. 30…39.

15. Патент № 321, Молдова, С21Д1/02, С22Д8/06. Способ изготовления катанки из низкоуглеродистой кремнемарганцовистой стали / А.В. Юдин, А.Н. Савьюк, И.В. Деревянченко, А.Б. Сычков, О.Л. Кучеренко, В.В. Парусов, О.В. Парусов, С.М. Жучков, С. Ю. Жукова //Право и общество. – 2006. - № 3. - С. 6.