3. Режимы тпо для листов из стали 3сп
При сравнении различных схем ТПО между собой следует отметить, что наиболее перспективной схемой является схема ТПО, заключающаяся в ауетенизации стали, ее деформации при температурах выше уровня фазовых превращений, закалке и последующем отпуске. Эта схема,подбная классической семе ВТМО позволяет получить наилучший комплекс прочностных, пластических и особенно вязкостных свойств малоуглеродистых и низколегированных сталей,
Для исследования возможности упрочнения полосового прокатав рулонах во ВНИИМЕТМАШе в 1977 г. была создана опытная установка ТПО полосовой стали толщиной до 4 мм и шириной до 500 мм. На этой установке были проведены исследования ТПО полосового проката сталей марок Зсп, ВДГ2СХ я 17Г2АФ в рулонах по технологической схеме с прерванным охлаждением. После предварительной правки исходной кривизны в пятироликовой правильной машине и нагрева в индукционной установке мощностью 3000 квт полоса подвергалась многократному изгибному дефор- мированию в 15-роликовой машине горячей правки при температуре выше уровня фазовых превращений. Затем следовали охлаждение водой до температур изотермического превращения аустенита и смотка полосы при этой же температуре в рулон.
Отработка режимов ТПО велась для стали Зсп. Температура нагрева полосы была выбрана 1030…1130°С, чтобы о учетом подстуживания на воздухе ее интенсивное охлаждение началось при температуре выше Ас3. Температура полосы перед смоткой в рулон колебалась в пределах 400...700°С.
Параметры деформации определялись конструкцией деформирующей машины и скоростью движения полосы (0,12 м/с). Суммарная величина пластической деформации составила 125%. Скорость деформации равнялась 1 с -1.
В таблице 3.1. для сравнения приведены механические свойства стали Зсп в горячекатаном состоянии и сталей 10Г2С1 и 1272АФ после контролируемой прокатки на стане 2000 НЛМК.
Из таблицы 3.1. видно, что комплекс механических свойств стали Зсп после ТПО значительно повысился. Несмотря на некоторое снижение пластичность осталась на достаточно высоком уровне (δ= 17%), а прочность и ударная вязкость, особенно при низких температурах испытаний, повысились в 1,3...1,5 раза. Режимы обработки для сталей 10Г2С1 и Г7Г2АФ очевидно оказались неоптимальными, поэтому наряду с ростом прочности пластичность этих сталей после ТПО заметно снизилась, а ударная вязкость осталась на прежнем уровне.
Таблица 3.1.
В ходе дальнейших исследований из рулонной полосовой стали Зсп, упрочненной на опытной установке ТПО ВНИИМЕТМАШ, на стане электродуговой сварки Альметьевской полевой базы были сварены спирально-шовные трубы диаметром 273 мм. Испытания внутренним гидростатическим давлением показали, что разрушение экспериментальных труб наступало при давлении в 1,3 раза больше, чем обычных труб из горячекатаной стали. Механические испытания сварного соединения экспериментальных труб показали повышение его прочности на 10…20% по сравнению с прочностью сварного соединения труб из горячекатаной стали.[1]
Таким образом, в результате проведенных работ была подтверждена возможность упрочнения полосового проката сталей массового назначения в рулонах в процессе непрерывной термопластической отделки полосы о прерванным охлаждением [7]. Установлено, что эффект упрочнения полосы в процессе ТПО частично сохраняется в сварном соединении труб, изготовленных из этой полосы, за счет структурной наследственности металла [8].
В работе [1] разработаны экспериментально и освоены в промышленных условиях на созданном агрегате оптимальные режимы ТПО листового проката из стали 3сп, обеспечивающие наилучший комплекс его механических свойств. Параметры этих режимов: температура аустенизации Та = 960...970°С; температура деформации Тд = 870...960°С; величина пластической деформации ɛопт.тпо = 0,7...1,9 л.е.; скорость деформации U= 1,0...16,0 c-1; время последеформационных пауз (выдержек)tвыд = 1...7 с; температура начала охлаждения (закалки) Тз = 860...930°С| скорость охлаждения υохл=30...90°С/с; температура отпуска (или конца охлаждения)
Тотп(к.о.) = 550...650°С.[1]