Структура, распределение элементов и свойства горячекатаной листовой низкоуглеродистой стали 08пс
Целью данных исследований является изучение распределения элементов в структуре низкоуглеродистой стали 08пс, окончание прокатки которой происходило в области температур ферритной структуры, и его влияние на формирование структуры и свойств металла. Изучены свойства, структура и распределение химиче...
Saved in:
| Published in: | Фундаментальные и прикладные проблемы черной металлургии |
|---|---|
| Date: | 2009 |
| Main Authors: | , , , , , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Інститут чорної металургії ім. З.І. Некрасова НАН України
2009
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/63070 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Структура, распределение элементов и свойства горячекатаной листовой низкоуглеродистой стали 08пс / А.Ю. Путноки, В.Т. Тилик, В.Г. Иванченко, В.З. Куцова, Т.В. Котова, А.А. Черноиваненко // Фундаментальные и прикладные проблемы черной металлургии: Сб. научн. тр. — Дніпропетровськ.: ІЧМ НАН України, 2009. — Вип. 20. — С. 196-205. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859848129713537024 |
|---|---|
| author | Путноки, А.Ю. Тилик, В.Т. Иванченко, В.Г. Куцова, В.З. Котова, Т.В. Черноиваненко, А.А. |
| author_facet | Путноки, А.Ю. Тилик, В.Т. Иванченко, В.Г. Куцова, В.З. Котова, Т.В. Черноиваненко, А.А. |
| citation_txt | Структура, распределение элементов и свойства горячекатаной листовой низкоуглеродистой стали 08пс / А.Ю. Путноки, В.Т. Тилик, В.Г. Иванченко, В.З. Куцова, Т.В. Котова, А.А. Черноиваненко // Фундаментальные и прикладные проблемы черной металлургии: Сб. научн. тр. — Дніпропетровськ.: ІЧМ НАН України, 2009. — Вип. 20. — С. 196-205. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Фундаментальные и прикладные проблемы черной металлургии |
| description | Целью данных исследований является изучение распределения элементов в структуре низкоуглеродистой стали 08пс, окончание прокатки которой происходило в области температур ферритной структуры, и его влияние на формирование структуры и свойств металла. Изучены свойства, структура и распределение химических элементов по сечению горячекатаной листовой низкоуглеродистой стали, прокатанной в области температур ферритного состояния металла. Показано, что более высокие значения предела прочности и текучести наблюдаются при прокатке в области температур ферритного состояния.
Метою дослідження є вивчення розподілу елементів в структурі низьковуглецевої сталі 08пс, закінчення прокатування якої відбувалося в області температур феритної структури, і його вплив на формування структури і властивостей металу. Вивчено властивості, структуру і розподіл хімічних елементів за перетином гарячекатаної листової низьковуглецевої сталі, прокатаної в області температур феритного стану металу. Показано, що вищі значення межі міцності і текучості спостерігаються при прокатуванні в області температур ферритного стану.
The purpose of the given researches is studying of elements distribution in low-carboned steels 08 semi-sielent structure, the rolling termination of which occurred in the field of ferrite structures temperatures, and its influence on formation of structure and metal property. Properties, structure and distribution of chemical elements on section of hot-rolled sheet low-carboned steel, rolled in the field of temperatures of ferrite metal conditions are studied. It is shown, that higher values of strength and fluidity are observed during rolling in the field of temperatures of ferrite condition.
|
| first_indexed | 2025-12-07T15:39:45Z |
| format | Article |
| fulltext |
196
УДК 669.017:669.15-194.018.26
А.Ю.Путноки*, В.Т.Тилик*, В.Г.Иванченко**, В.З.Куцова***,
Т.В.Котова***, А.А.Черноиваненко***
СТРУКТУРА, РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ И СВОЙСТВА
ГОРЯЧЕКАТАНОЙ ЛИСТОВОЙ НИЗКОУГЛЕРОДИСТОЙ СТАЛИ 08ПС
ОАО «МК Запорожсталь», ** ИЧМ НАН Украины,
***Национальная металлургическая академия Украины
Целью данных исследований является изучение распределения элементов в
структуре низкоуглеродистой стали 08пс, окончание прокатки которой происхо-
дило в области температур ферритной структуры, и его влияние на формирование
структуры и свойств металла. Изучены свойства, структура и распределение хи-
мических элементов по сечению горячекатаной листовой низкоуглеродистой ста-
ли, прокатанной в области температур ферритного состояния металла. Показано,
что более высокие значения предела прочности и текучести наблюдаются при
прокатке в области температур ферритного состояния.
прокатка, листовая низкоуглеродистая сталь 08пс, ферритная структура,
распределение химических элементов, предел прочности
Современное состояние вопроса. Листовой прокат толщиной менее 2
мм из низкоуглеродистой стали является важнейшим конструкционным мате-
риалом в автомобильной промышленности и других ведущих отраслях маши-
ностроения [1]. В последние годы возросла потребность в горячекатаном тон-
колистовом прокате, происходит увеличение объема производства стального
листа толщиной меньше 2 мм. Выпуск горячекатаной особотонкой листовой
продукции планируется вести на уровне требований, предъявляемых к каче-
ству холоднокатаного листа. Даже частичное использование потребителем
горячекатаного листового проката взамен холоднокатаного той же толщины
дает значительный экономический эффект за счет снижения затрат на допол-
нительные переделы (холодная прокатка, отжиг и др.).
Существенным недостатком при прокатке особотонких полос на непре-
рывных широкополосных станах является невозможность соблюдения опти-
мальных температурных режимов окончания горячей прокатки (обжатие в
интервале критических температур 3Ar – 1Ar приводит к образованию разно-
зернистой структуры, не отвечающей требованиям ГОСТ 16523) [2]. Крупное
зерно и разнозернистость может привести к неравномерной деформации
металла при растяжении и стать причиной образования разрывов. Равно-
мерная структура необходима также в горячекатаных полосах, которые
могут быть рентабельным подкатом для станов холодной прокатки. Сме-
шанная структура с крупными зернами феррита в поверхностных слоях
полосы, которая неравномерно деформируется на станах холодной про-
катки со степенью обжатия 70–80%, может вызвать поперечные трещины
по боковым кромкам полосы [3]. Холодной прокаткой не устраняется круп-
нозернистость, полученная при горячей прокатке; при неравномерных зернах
197
в горячекатаной полосе аналогичные зерна образуются и в холоднокатаных
листах. Подкат со структурой, состоящей из неравномерных по величине или
мелких зерен, плохо деформируется, происходят разрывы полос [4].
В работах [3,5] указано, что поверхностная разнозернистость может быть
связана с неодинаковым химическим составом по сечению полосы, а феррит-
ная прокатка при температуре ниже точки 1Ar в области однофазной феррит-
ной структуры металла обеспечит получение равномерной структуры особо-
тонких полос. Однако, данных о влиянии ферритной прокатки на микрострук-
туру и механические свойства низкоуглеродистых сталей недостаточно, нет
полного представления о ее влиянии на качество металла, поэтому актуаль-
ными являются исследования особенностей формирования микроструктуры
и механических свойств особотонкой листовой низкоуглеродистой стали
при низких температурах окончания прокатки.
Целью данных исследований является изучение распределения элемен-
тов в структуре низкоуглеродистой стали 08пс, окончание прокатки которой
происходило в области температур ферритной структуры, и его влияние на
формирование структуры и свойства металла.
Методика исследования. Исходной заготовкой для прокатки служили
карточки толщиной 2,07мм, из низкоуглеродистой стали 08пс, химический
состав которой приведен в табл.1.
Таблица 1. Химический состав низкоуглеродистой стали 08пс
Содержание химических элементов, % (по массе)
C Mn Si S P Cr Ni Cu Al
0,08 0,3 0,01 0,03 0,023 0,04 0,03 0,03 0,02
Экспериментальные исследования температурных условий прокатки
осуществляли на лабораторном стане 280 по режиму с нагревом до 10000C
и прокаткой образцов за 1 и 2 прохода с последующим охлаждением на
воздухе (табл.2). Размер зерен феррита, а также толщину поверхностного
крупнозернистого слоя измеряли с помощью микроскопа «Neophot–21»
по методике количественной металлографии Салтыкова [5], а также с по-
мощью компьютерного обеспечения – программы Adobe Photoshop CS2.
Микротвердость феррита в центральных и поверхностных зонах полосы
из стали 08пс определяли с помощью прибора ПМТ–3 по ГОСТ 9450–76
при нагрузке 30 г и увеличении х485, как среднюю величину из 50 заме-
ров. Точность замера диагоналей отпечатка составляет 0,3% наименьшего
деления шкалы микрометра. Твердость образцов определяли методом Ро-
квелла по стандартной методике. Измерение механических свойств про-
водили на универсальной машине «Инстрон» в соответствии с ГОСТ
1497–84 на образцах, вырезанных вдоль направления прокатки.
Распределение элементов в структуре низкоуглеродистой стали 08пс
изучали с помощью электронного микроскопа JSM «JEOL» 7000F с
системой рентгеновского микроанализа при увеличении 200 крат.
Исследования проводили в режиме вторичных электронов (SEI).
198
Напряжение U = 20кВ. Время анализа составляло t=60 сек. Диаметр пучка
составлял 1…1,5 мкм. В качестве эталонов были выбраны чистые образцы
по Fe, Mn, Ti, Cr ( чистота составляла 99,99%). Для Si в качестве эталона
выбрано соединение SiO2, для Al – Al2O3, для S – FeS2, для P – CaP, для Ca
– CaP2.
Таблица 2. Механические свойства образцов стали 08пс
Микротвердость
вдоль направления
прокатки, МПа
Микротвердость
поперек направле-
ния прокатки, МПаТемпературно–
деформационные
режимы прокатки
Bσ ,
МПа
Тσ ,
МПа
HRВ
поверхно-
стная зона
централь-
ная зона
поверх-
ностная
зона
цен-
тральная
зона
Тнагр= 6000C
Т1пр (Ткп ) = 6000C
ε∑ = 7,2%
460 410 77 1226 1129 1160 1128
Тнагр= 10000C
Т1пр = 7500C
Т2пр(Ткп ) = 6000C
ε∑ = 16,4%
450 375 85 1070 1337 1042 1098
Примечание: Тнагр – температура нагрева листовой стали; Т1 пр (Ткп) – темпера-
тура прокатки листовой стали в первом проходе; Т2 пр (Ткп ) – температура прокатки
листовой стали во втором проходе, соответствующая температуре окончания про-
катки; ε∑ – суммарная степень деформации металла.
Изложение основных материалов исследования. Образец стали
08пс толщиной 1,92 мм, прокатанный по режиму с нагревом до 6000C в
один проход при той же температуре (табл.2), характеризуется равномер-
ной структурой по всему сечению полосы. Размер зерна феррита состав-
ляет 5–15 мкм (рис.1). Образец толщиной 1,73 мм, обработанный по ре-
жиму с нагревом до 10000С и прокаткой в первом проходе в двухфазной
области аустенита и феррита (Ar1–Ar2), во втором проходе – в области
температур ферритной прокатки (табл.2), отличается разнозернистостью
по всему сечению полосы (рис.2). В поверхностной зоне полосы обнару-
жен крупнозернистый слой толщиной 300–350 мкм. Размер ферритного
зерна в этом слое 15–160 мкм, в центральной зоне 10–60 мкм.
В образце стали 08пс, прокатанном за один проход в ферритной об-
ласти температур, наблюдаются более высокие значения предела прочно-
сти и предела текучести, но более низкие значения твердости (табл. 2).
Значения микротвердости феррита в поверхностных зонах превыша-
ют значения, полученные в центральных участках полосы. В образце, де-
формированном за два прохода, окончание прокатки которого происходи-
ло в области температур ферритного состояния, значения микротвердости
феррита вблизи поверхности ниже, чем в центре полосы.
199
а б в
г
Рис. 1. Микроструктура образца стали 08пс, прока-
танного в области температур ферритной прокатки,
вдоль (а,б) и поперек (в,г) направления прокатки в
поверхностных ( а, в ) и центральных ( б, г ) зонах
полос; x200
а б в
г
Рис. 2. Микроструктура образца стали 08пс, прока-
танного за два прохода, вдоль (а,б) и поперек (в,г)
направления прокатки в поверхностных ( а, в ) и цен-
тральных ( б, г ) зонах полос; x200
На рис.3–6 показана качественная картина распределения элементов в
структуре низкоуглеродистой стали 08пс в поверхностных и центральных
зонах полос, исследованных вдоль направления прокатки. Аналогичные
200
результаты получены и при исследованиях, проведенных поперек направ-
ления прокатки. Данные рис.3, 4 свидетельствуют о неравномерном рас-
пределении элементов в поверхностной и центральной зонах образца,
прокатанного в области температур ферритной структуры. В точках 3, 4, 6
наблюдаются спектры только Fe и С (рис.3), в точках 1, 2, 5 – интерфе-
ренционные максимумы Al, Mn, C, S, Si, Cr, Fe.
Результаты исследований распределения элементов в поверхностной
зоне (рис.4) свидетельствуют о неравномерном распределении элементов
в области, прилегающей к поверхности полосы (т.2,3,6). Ближе к центру
(т.4,5), наблюдаются интерференционные максимумы Fe, Mn, Al, Cr.
При исследовании распределения элементов в структуре образца ста-
ли 08пс, прокатанного за два прохода, характеризующейся неравномер-
ным зерном феррита, наличием поверхностного слоя крупных зерен, на-
блюдается относительно равномерное распределение элементов (рис.5,6).
Интерференционные максимумы C, Mn, Cr, Fe наблюдаются почти во
всех исследуемых точках.
Выводы.
1. Прокатка за один проход при температуре ниже точки Ar1 в области
однофазной ферритной структуры метала обеспечила получение равно-
мерной структуры по всему сечению полосы. Образец, обработанный по
режиму деформационно–термической обработки с нагревом до 10000С и
прокаткой за два прохода, отличается разнозернистостью по всему сече-
нию полосы.
2. Более высокие значения предела прочности и текучести наблюда-
ются при прокатке в области температур ферритного состояния. Значения
микротвердости в поверхностной зоне образцов стали 08пс при обработке
по данному режиму выше значений, полученных в центральных участках
полосы. Значения микротвердости, полученные в поверхностном крупно-
зернистом слое образца, прокатанного за два прохода, ниже значений,
полученных в центре полос с мелкозернистой структурой.
3. Поверхностная разнозернистость в структуре образца, начало про-
катки которого проводили в двухфазной, а окончание – в однофазной
ферритной области температур, не связана с равномерностью распределе-
ния химических элементов по сечению полосы: распределение элементов
в образце относительно равномерное в отличие от образца стали 08пс с
равномерной структурой, прокатанного в один проход в области темпера-
тур ферритного состояния.
201
Рис. 3. Распределение элементов в структуре центральной зоны образца стали 08пс, прокатанного в ферритной области и исследо-
ванного вдоль направления прокатки
202
Рис. 4. Распределение элементов в структуре поверхностной зоны образца стали 08пс, прокатанного в феррит-
ной области и исследованного вдоль направления прокатки
203
Рис. 5. Распределение элементов в структуре центральной зоны образца стали 08пс, прокатанного в аустенито–
ферритной и ферритной областях, исследованного вдоль направления прокатки
204
Рис. 6. Распределение элементов в структуре поверхностной зоны образца стали 08пс, прокатанного в аустени-
то–ферритной и ферритной областях, исследованного вдоль направления прокатки
205
1. Структура и свойства автолистовой стали / В.Л.Пилюшенко, А.И. Яценко,
А.Д.Белянский и др. – М.: Металлургия. – 1996. – 164с.
2. Литвиненко Д.А. Холоднокатаная нестареющая сталь. – М.: Металлургия,
1968. – 168с.
3. Дедек Вл. Полосовая сталь для глубокой вытяжки. – М.: Металлургия, 1970. –
208с.
4. Прокатка автолистовой стали / Ф.А.Ксензук, Н.А.Трощенков А.П.Чекмарев,
М.М.Сафьян. – М.: Металлургия. – 1969. – 296с.
5 . Губенко С.И., Парусов В.В. Деформация металлических материалов. – Дн–ск:
Арт–пресс, 2006. – 316с.
6. Салтыков С.А. Стереометрическая металлография. – М.: Металлургия, 1970.
– 376с.
Статья рекомендована к печати:
Ответственный редактор
раздела «Прокатное производство»
канд.техн.наук И.Ю.Приходько
рецензент канд.техн.наук Л.Г.Тубольцев
А.Ю.Путнокі, В.Т.Тілік, В.Г.Іванченко, В.З.Куцова, Т.В.Котова,
А.А.Черноіваненко
Структура, розподіл елементів і властивості гарячекатаної листової ни-
зьковуглецевої сталі 08пс
Метою дослідження є вивчення розподілу елементів в структурі низьковугле-
цевої сталі 08пс, закінчення прокатування якої відбувалося в області температур
феритної структури, і його вплив на формування структури і властивостей металу.
Вивчено властивості, структуру і розподіл хімічних елементів за перетином гаря-
чекатаної листової низьковуглецевої сталі, прокатаної в області температур фе-
ритного стану металу. Показано, що вищі значення межі міцності і текучості спо-
стерігаються при прокатуванні в області температур ферритного стану.
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-63070 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | XXXX-0070 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T15:39:45Z |
| publishDate | 2009 |
| publisher | Інститут чорної металургії ім. З.І. Некрасова НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Путноки, А.Ю. Тилик, В.Т. Иванченко, В.Г. Куцова, В.З. Котова, Т.В. Черноиваненко, А.А. 2014-05-29T14:48:39Z 2014-05-29T14:48:39Z 2009 Структура, распределение элементов и свойства горячекатаной листовой низкоуглеродистой стали 08пс / А.Ю. Путноки, В.Т. Тилик, В.Г. Иванченко, В.З. Куцова, Т.В. Котова, А.А. Черноиваненко // Фундаментальные и прикладные проблемы черной металлургии: Сб. научн. тр. — Дніпропетровськ.: ІЧМ НАН України, 2009. — Вип. 20. — С. 196-205. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. XXXX-0070 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/63070 669.017:669.15-194.018.26 Целью данных исследований является изучение распределения элементов в структуре низкоуглеродистой стали 08пс, окончание прокатки которой происходило в области температур ферритной структуры, и его влияние на формирование структуры и свойств металла. Изучены свойства, структура и распределение химических элементов по сечению горячекатаной листовой низкоуглеродистой стали, прокатанной в области температур ферритного состояния металла. Показано, что более высокие значения предела прочности и текучести наблюдаются при прокатке в области температур ферритного состояния. Метою дослідження є вивчення розподілу елементів в структурі низьковуглецевої сталі 08пс, закінчення прокатування якої відбувалося в області температур феритної структури, і його вплив на формування структури і властивостей металу. Вивчено властивості, структуру і розподіл хімічних елементів за перетином гарячекатаної листової низьковуглецевої сталі, прокатаної в області температур феритного стану металу. Показано, що вищі значення межі міцності і текучості спостерігаються при прокатуванні в області температур ферритного стану. The purpose of the given researches is studying of elements distribution in low-carboned steels 08 semi-sielent structure, the rolling termination of which occurred in the field of ferrite structures temperatures, and its influence on formation of structure and metal property. Properties, structure and distribution of chemical elements on section of hot-rolled sheet low-carboned steel, rolled in the field of temperatures of ferrite metal conditions are studied. It is shown, that higher values of strength and fluidity are observed during rolling in the field of temperatures of ferrite condition. Статья рекомендована к печати: ответственный редактор раздела «Прокатное производство» канд.техн.наук И.Ю.Приходько, рецензент канд.техн.наук Л.Г.Тубольцев. ru Інститут чорної металургії ім. З.І. Некрасова НАН України Фундаментальные и прикладные проблемы черной металлургии Прокатное производство Структура, распределение элементов и свойства горячекатаной листовой низкоуглеродистой стали 08пс Структура, розподіл елементів і властивості гарячекатаної листової низьковуглецевої сталі 08пс Structure, distribution of elements and properties of hot-rolled sheet low-carboned steel 08 semi-sielent Article published earlier |
| spellingShingle | Структура, распределение элементов и свойства горячекатаной листовой низкоуглеродистой стали 08пс Путноки, А.Ю. Тилик, В.Т. Иванченко, В.Г. Куцова, В.З. Котова, Т.В. Черноиваненко, А.А. Прокатное производство |
| title | Структура, распределение элементов и свойства горячекатаной листовой низкоуглеродистой стали 08пс |
| title_alt | Структура, розподіл елементів і властивості гарячекатаної листової низьковуглецевої сталі 08пс Structure, distribution of elements and properties of hot-rolled sheet low-carboned steel 08 semi-sielent |
| title_full | Структура, распределение элементов и свойства горячекатаной листовой низкоуглеродистой стали 08пс |
| title_fullStr | Структура, распределение элементов и свойства горячекатаной листовой низкоуглеродистой стали 08пс |
| title_full_unstemmed | Структура, распределение элементов и свойства горячекатаной листовой низкоуглеродистой стали 08пс |
| title_short | Структура, распределение элементов и свойства горячекатаной листовой низкоуглеродистой стали 08пс |
| title_sort | структура, распределение элементов и свойства горячекатаной листовой низкоуглеродистой стали 08пс |
| topic | Прокатное производство |
| topic_facet | Прокатное производство |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/63070 |
| work_keys_str_mv | AT putnokiaû strukturaraspredelenieélementovisvoistvagorâčekatanoilistovoinizkouglerodistoistali08ps AT tilikvt strukturaraspredelenieélementovisvoistvagorâčekatanoilistovoinizkouglerodistoistali08ps AT ivančenkovg strukturaraspredelenieélementovisvoistvagorâčekatanoilistovoinizkouglerodistoistali08ps AT kucovavz strukturaraspredelenieélementovisvoistvagorâčekatanoilistovoinizkouglerodistoistali08ps AT kotovatv strukturaraspredelenieélementovisvoistvagorâčekatanoilistovoinizkouglerodistoistali08ps AT černoivanenkoaa strukturaraspredelenieélementovisvoistvagorâčekatanoilistovoinizkouglerodistoistali08ps AT putnokiaû strukturarozpodílelementívívlastivostígarâčekatanoílistovoínizʹkovuglecevoístalí08ps AT tilikvt strukturarozpodílelementívívlastivostígarâčekatanoílistovoínizʹkovuglecevoístalí08ps AT ivančenkovg strukturarozpodílelementívívlastivostígarâčekatanoílistovoínizʹkovuglecevoístalí08ps AT kucovavz strukturarozpodílelementívívlastivostígarâčekatanoílistovoínizʹkovuglecevoístalí08ps AT kotovatv strukturarozpodílelementívívlastivostígarâčekatanoílistovoínizʹkovuglecevoístalí08ps AT černoivanenkoaa strukturarozpodílelementívívlastivostígarâčekatanoílistovoínizʹkovuglecevoístalí08ps AT putnokiaû structuredistributionofelementsandpropertiesofhotrolledsheetlowcarbonedsteel08semisielent AT tilikvt structuredistributionofelementsandpropertiesofhotrolledsheetlowcarbonedsteel08semisielent AT ivančenkovg structuredistributionofelementsandpropertiesofhotrolledsheetlowcarbonedsteel08semisielent AT kucovavz structuredistributionofelementsandpropertiesofhotrolledsheetlowcarbonedsteel08semisielent AT kotovatv structuredistributionofelementsandpropertiesofhotrolledsheetlowcarbonedsteel08semisielent AT černoivanenkoaa structuredistributionofelementsandpropertiesofhotrolledsheetlowcarbonedsteel08semisielent |