Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Перспективные технологические схемы упрочнения металлопродукции 6
1.1. Термомеханическая обработка сортового проката 7
1.2. Термомеханическая прокатка листа 11
1.3. Термомеханическая обработка труб 14
Глава 2. Материал и методика исследования 18
2.1. Выбор материала 18
2.2. Промышленные эксперименты 19
2.3. Методы исследования свойств и структуры труб 22
2.4. Количественная оценка морфологического состояния цементита в перлитных структурах 23
Глава 3. Разработка охлаждающих устройств с вращением струй охладителя 27
3.1. Основные принципы охлаждения труб 27
3.2. Разработка конструкций вращающихся спрейеров 30
Глава 4. Промышленные разработки линии термомеханической обработки труб в потоке стана ТПА-80 41
4.1. Разработка системы, обеспечивающей стабилизацию температурного режима труб перед редуцированием 41
4.2. Разработка устройств, исключающих попадание воды внутрь трубы 42
4.3. Промышленная линия регулируемого охлаждения труб перед редуцированием 45
4.4. Математическая модель процесса охлаждения труб 46
Глава 5. Исследование влияния параметров горячей деформации и последеформационного охлаждения на механические свойства и структуру труб 49
5.1. Исследование влияния температуры и степени конечной деформации на структуру и свойства труб 50
5.1.1. Механические свойства труб 50
5.1.2. Структура труб после деформации в аустенитной области
5.1.3. Структура труб после деформации в межкритическом и субкритическом интервалах температур 59
5.2. Исследование влияния параметров охлаждения на структуру и свойства и выбор режимов ТМО труб 65
Глава 6. Промышленная технология термомеханической обработки труб 86
6.1. Модернизация трубопрокатного агрегата ТПА-80 86
6.2. Экономический расчет 88
Основные результаты и выводы 90
Библиографический список
- Термомеханическая прокатка листа
- Методы исследования свойств и структуры труб
- Разработка устройств, исключающих попадание воды внутрь трубы
- Структура труб после деформации в аустенитной области
Термомеханическая прокатка листа
Основным направлением развития металлургической промышленности в условиях рыночной экономики является повышение эксплуатационной надежности металлопродукции и снижение ее себестоимости. Для достижения требуемого комплекса свойств труб нефтяного сортамента традиционно применяется технология термической обработки с отдельного нагрева в специализированных отделениях [1-6]. Наиболее широкое распространение получили два вида термической обработки труб - нормализация и улучшение (закалка с последующим отпуском). Нормализация применяется для труб с высаженными концами и гладких группы прочности К по ГОСТ 673-80. Для получения свойств более высоких групп прочности Е,Л,М, и Р применяется закалка с отпуском. Закалка в большинстве случаев производится с температуры выше Ас3, а отпуск при температуре ниже Ас]. Улучшение позволяет, используя недорогие и низколегированные стали, в 1,5.. .2 раза увеличить прочностные характеристики металла при высокой пластичности и хладостойкости. Вместе с тем, эксплуатация специализированных отделений термической обработки труб выявила следующие принципиальные недостатки: - сложность и многооперационность технологии с повторением ряда операций и части оборудования трубопрокатной установки; - малая маневренность при изменении сортамента труб и значительно более низкая производительность, чем у установок горячей прокатки; - большая затрата энергетических и трудовых ресурсов; - дополнительный значительный угар и повышенный расходный коэффициент металла.
В связи с этим термоупрочнение постепенно исчерпывает свои возможности и становится все более дорогостоящей операцией, что заставляет искать новые, более экономичные пути упрочнения, основанные на современных достижениях науки.
В настоящее время в мировой практике сделан однозначный вывод в пользу как упрочняющей, так и умягчающей термомеханической обработки (ТМО) металлургической продукции. ТМО отвечает наиболее современным тенденциям развития технологии производства, так как обеспечивает: значительное ресурсосбережение, резкое сокращение длительности процесса, улучшение экологических условий. Многообразие возможных схем термомеханической обработки позволяет упрочнять широкий спектр типоразмеров проката и труб из различных марок сталей, выбирая в каждом конкретном случае наиболее рациональные варианты.
Термомеханическая обработка представляет собой совокупность операций нагрева, деформации и охлаждения (в различной последовательности), в результате которых формирование окончательной структуры стали, а, следовательно, и ее свойств, происходит в условиях наследования повышенной плотности несовершенств строения, созданных пластической деформацией [7-14]. В настоящее время известно несколько разновидностей термомеханической обработки: высокотемпературная (ВТМО), низкотемпературная (НТМО), механико-термическая (МТО), предварительная (ПТМО) и др. Получившая в последнее время довольно широкое распространение термомеханическая прокатка ( в отечественной литературе чаще используется термин контролируемая прокатка) также считается разновидностью ТМО [13-14].
Контролируемая (термомеханическая) прокатка представляет собой технологический процесс, включающий нагрев заготовки, предварительную деформацию при температуре выше температуры рекристаллизации аустенита, окончательную деформацию в области торможения рекристаллизации аустенита, либо в двуфазной у+а области и охлаждение на воздухе. Контролируемая прокатка с ускоренным охлаждением (в зарубежной литературе-термомеханический контролируемый процесс) объединяет контролируемую прокатку с завершением деформации в аустенитной области вблизи точки Ас3 с последующим регламентированным ускоренным охлаждением и позволяет управлять структурообразованием в процессе как деформации, так и последеформационного охлаждения.
В последние годы и в отечественной литературе стал использоваться термин термомеханическая прокатка [14], а поскольку он более полно отражает сущность процесса, то в дальнейшем мы также будем использовать этот термин.
Процесс упрочнения непосредственно в линиях прокатных агрегатов в последнее время становится преобладающим для массовых видов металлопродукции, при этом используются наиболее экономичные варианты, органично вписывающиеся в действующие технологические линии. Внедряемые процессы не всегда можно отнести к определенным классическим схемам, поэтому в подобных случаях будем использовать обобщающий термин - термомеханическая обработка [7].
Научные и технологические основы многообразных видов термомеханической обработки хорошо изучены и изложены в фундаментальных работах [7-14], мы же, в основном, остановимся на наиболее интересующем нас вопросе практического применения ТМО, а необходимые для анализа собственных результатов литературные данные рассмотрим в главах 3, 4.
В 1967г. впервые в мировой практике была введена в эксплуатацию установка для термомеханического упрочнения арматурной стали на стане 250-1 металлургического комбината «Криворожсталь». При прокатке арматуры №10 из стали 20ГС со скоростью 15 м/с, степени деформации в последней клети стана 18,8%, температуре конца прокатки 950С и паузе между концом прокатки и началом охлаждения 0,1с путем закалки со средней скоростью охлаждения 350С/с в металле формировалась структура реечного дислокационного мартенсита со следующими свойствами: св=1600 МПа, от=Т350 МПа, 85=10% [16-22]. Специальные охлаждающие устройства, расположенные в линии прокатного стана, обеспечивали наряду с закалкой движущегося со скоростью прокатки металлопроката его гидротранспортирование. Они выполнены таким образом, что подаваемая в них под давлением охлаждающая жидкость (техническая вода), затягивая воздух, образует во до-воздушную смесь [21].
Дальнейшее распространение получили наиболее экономичные варианты упрочнения проката в линии стана - эффективное применение операции прерванной закалки с самоотпуском вместо отпуска со специального нагрева, требующего капитальных вложений и энергозатрат [19]. Изменяя температуру отпуска путем управления среднемассовой температурой конца ускоренного охлаждения проката, можно изменять степень упрочнения стали и уровень пластических свойств. Это происходит вследствие изменения характера распада аустенита внутренних слоев металла после завершения ускоренного охлаждения. В настоящее время установки упрочнения арматуры и фасонного проката по такому варианту работают на Криворожском, Череповецком, Западно-Сибирском, Узбекском и других заводах [22].
Термомеханическая обработка проката из малоуглеродистой и низколегированной стали по технологии прерванной закалки с прокатного нагрева с последующим самоотпуском при 580-650С обеспечивает высокий комплекс свойств [22]. В таблице 1.1 приведены механические свойства фасонного проката после упрочнения в потоке непрерывного стана 450 Западно-Сибирского металлургического комбината.
Методы исследования свойств и структуры труб
Широкая реализация процесса термоупрочнения труб в линиях прокатных станов требует, в первую очередь, разработки и совершенствования конструкций охлаждающих устройств.
Наибольшая равномерность охлаждения труб при наименьшей деформации достигается при закалке с использованием быстрого их вращения с одновременным продольным перемещением, а также при охлаждении в зажатом состоянии [3, 53-56]. Этот прием используется при реализации процесса термомеханической обработки в линиях обкатных станов, при деформации в которых труба интенсивно вращается со скоростью 250.. .700 об/мин. Для охлаждения толстостенных труб предложен способ двухстороннего охлаждения вращающейся трубы путем неполного ее погружения в ванну, где скорость охлаждения регулируется изменением положения границы раздела сред [57]. Исследование способа закалки погружением в ванну показало, что вращение трубы в процессе охлаждения позволяет увеличить его равномерность, уменьшить искривление и овализацию [58]. Фирма «Маннесман-Демаг-Меер», ФРГ, использует для закалки труб агрегат, состоящий из двух ванн, работающих параллельно. Трубу внутри ванны принудительно фиксируют, а во внутреннюю полость затем подают охладитель [55]. Фирма «Кавасаки Сейтэцу», Япония, предложила способ закалки стальных труб, по которому трубу помещают внутрь кожуха, охватывающего ее с небольшим зазором и охлаждают внутри и снаружи осевыми потоками [59]. Для одновременного упрочнения большого количества труб предложен способ, по которому трубы, зафиксированные верхним рядом роликом, на подвижном столе опускаются в закалочную ванну. Внешнюю и внутреннюю поверхность труб интенсивно охлаждают водой, эжектируемой из сопел [60]. При этом обеспечивается равномерное охлаждение труб по периметру.
В трубопрокатном производстве вследствие конструктивных особенностей редукционных и калибровочных станов в линиях трубопрокатных агрегатов продольное перемещение труб осуществляется без вращения при высокой часовой производительности. Кроме того, из-за особенностей расположения основного технологического оборудования охлаждение проката может быть произведено на выходном рольганге в установках, которые вводят в действие путем перемещения в линию проката. Возможно также комбинированное размещение устройств - стационарное, съёмное и параллельно основному рольгангу.
Одной из основных задач при производстве термоупрочненных труб с использованием тепла прокатного нагрева в линиях станов с продольным перемещением труб при деформации является повышение равномерности и стабильности охлаждения труб и, как следствие, повышение равномерности и стабильности прочностных свойств, являющихся одним из основных показателей их эксплуатационной надежности. Искривление труб, напрямую связанное с равномерностью охлаждения, является одной из проблем, от решения которых зависит возможность реализации процесса. Неравномерность охлаждения обусловлена сложностью протекания процессов теплообмена при жидкостном охлаждении высокотемпературного металла, которые определяются: - зависимостью коэффициентов теплоотдачи от температуры охлаждаемой поверхности, отличающихся в два и более раз в интервале температур термоупрочнения [61]; - исходной неравномерностью температур по длине и периметру труб; - ориентацией охлаждаемой поверхности в пространстве: при равных условиях интенсивность теплообмена на поверхности, обращенной к низу, существенно ниже, чем на обращенной к верху, что обусловлено влиянием силы тяжести на скорость истечения и характером растекания струй по этим поверхностям.
Кроме того, неравномерное охлаждение обуславливается неизбежным засорением в процессе эксплуатации части сопловых отверстий охлаждающих устройств, а также заливкой воды через свободные торцевые отверстия внутрь трубы, что приводит к двухстороннему охлаждению части периметра и отдельных участков по длине трубы. Искривление труб создает дополнительные трудности при дальнейшей транспортировке в технологическом потоке и требует затрат на устранение.
Наибольшее применение в поточных линиях термоупрочнения нашли радиальные многосопловые спреиеры и осевые с концентрическими соплами [62]. Одной из мер, повышающих эффективность охлаждения за счет нивелирования неравномерности раздачи водяных струй по поверхности охлаждаемой трубы, является качание корпуса спрейера относительно его продольной оси [63]. Использование для повышения равномерности охлаждения охлаждающих устройств осевого типа с подачей охладителя через концентрические щели, взамен сопел, позволяет уменьшить деформацию труб при закалке, однако полностью исключить искривление труб оказывается невозможным из-за засорения отдельных участков щелей, нарушения соосности струй и труб [1,64]. Тангенциально-осевые спреиеры, в которых поток воды перемещается по винтообразной траектории, позволяют увеличить равномерность омывания периметра трубы, но также не исключают деформации трубы при охлаждении [65]. Известны щеточно-струйные устройства для наружного и внутреннего охлаждения труб, в которых равномерное распределение воды по поверхности невращающейся трубы обеспечивается металлическими щетками, расположенными по винтовой линии [66].
Для предотвращения попадания воды внутрь трубы предварительно торцуют и транспортируют через зону охлаждения встык [67]. Охлаждение ведут струями, истекающими под углом к поверхности трубы в направлении ее перемещения, предотвращая тем самым попадание воды через передний торец, а на пути потоков воды, направленных в задний торец, устанавливают подвижный экран [68]. При перемещении трубы в процессе охлаждения с помощью лопаток постепенно изменяют и направление истечения струй: от совпадающего с направлением движения трубы при прохождении переднего торцевого участка до противоположного - при прохождении заднего [69]. Перед задачей в редукционный стан один из торцов герметизируется [70,71], или трубы стыкуются в одну непрерывную плеть [72-76].
Неравномерное охлаждение как по периметру, так и вследствие заливки воды внутрь трубы приводит к значительному продольному искривлению труб. Отмечается, что чем меньше диаметр труб, тем труднее противостоять изменению их формы.
В связи с этим в последнее время ввиду отсутствия и сложности оборудования для организации вращения труб, а также при дефиците свободных площадей в существующих высокопроизводительных поточных линиях трубопрокатных агрегатов для обеспечения равномерного охлаждения стали разрабатываться устройства, в которых вместо вращения закаливаемой трубы организуется вращение струй охладителя [78-100, 103]. При этом вращение струй в процессе охлаждения позволяет повысить равномерность охлаждения труб по периметру за счет улучшения условий его обтекания, свести к минимуму неравномерность охлаждения, вызванную засорением отверстий, а также нарушениями в центровке спрейера.
Вращение струй в большинстве случаев организовать значительно легче, чем вращение трубы. Оборудование, требующееся для этого, проще, более компактно и хорошо вписывается в существующие поточные линии трубопрокатных агрегатов.
Известные конструкции вращающихся спрейеров являются по сути первыми опытными вариантами этих охлаждающих устройств, предназначенными, в большей степени, для проведения теплотехнических исследований по влиянию вращения струй охладителя на теплообмен, уточнению конструктивных параметров спрейеров, и не могут быть использованы в линиях высокоскоростных трубопрокатных агрегатов при скоростях перемещения труб 3...8 м/с. Даже в этом случае конструкции получаются достаточно сложными, кроме того, отсутствует опыт их эксплуатации в промышленных условиях. Полученные результаты по интенсивности и равномерности охлаждения противоречивы и далеки от обобщения. Это объясняется конструктивными особенностями разработанных спрейеров, различием используемых параметров воды, подаваемой на охлаждение, и исследуемых диапазонов скоростей вращения. Кроме того, всем этим конструкциям присущи недостатки:
Разработка устройств, исключающих попадание воды внутрь трубы
Характерной особенностью технологического процесса производства труб на трубопрокатных агрегатах с непрерывным станом является то, что температура черновых труб, поступающих на подогрев в установку индукционного нагрева, имеет значительный разброс по длине, достигающий 150С и более. Причем на трубе имеется три явно выраженных по температуре зоны: участок трубы, сошедший с оправки, участок трубы с оправкой и концевой участок. Наличие таких перепадов температур увеличивает поле разброса как по геометрическим параметрам готовых труб, так и по структуре и механическим свойствам металла после ТМО. Стабилизация температуры как по длине трубы, так и от трубы к трубе может быть достигнута только путем автоматического управления индукционной установкой подогрева труб.
Линия индукционного подогрева труб состоит из шести блоков, каждый из которых представляет два соединенных параллельно индуктора. Их общая установленная мощность составляет 9 МВт.
С целью выравнивания температуры трубы в линии индукционного нагрева разработана система регулирования температуры, позволяющая путем выдачи сигналов на возбуждение генераторов изменять их мощность. Алгоритм управления выполнен в функции времени от входа трубы в первый блок индукторов. Управление осуществляется контроллером ПЛК. Оператор определяет блоки индукторов, в которых будет регулироваться мощность. Для выравнивания температуры черновой трубы в линии индукционного подогрева труб перед редуцированием использованы четыре блока (2, 3, 4, 5). Блоки 1 и 6 включены в режиме постоянной мощности, величина которой устанавливается оператором. Используя информацию о длине каждого из трех участков трубы с условно постоянной температурой и подбирая по показаниям датчика температуры трубы на входе в редукционный стан необходимый уровень мощности на соответствующем участке, добиваются минимального разброса температур по длине трубы на выходе из индукционной установки. Внедрение системы позволило снизить перепад температур по длине трубы в установившемся режиме проката до 40С.
Контроль и анализ температурных характеристик трубы района редукционного стана осуществляет устройство индикации, контроля и управления (УИКУ) системы ТМО, которое выполнено на базе программируемого контроллера ("MikroPC"). Данные по температуре с каждого датчика (пирометра типа TS004) по всей длине каждой трубы записываются в отдельный массив данных. Отображение этой информации выдается в виде графиков на мониторе УИКУ.
Система предоставляет возможность просмотра на нескольких осях диаграмм изменения температуры по длине трубы (по времени) для разных пирометров или нескольких труб. Имеется возможность изменения масштабов диаграмм по вертикали и горизонтали. В каждом кадре отображаются заданные верхний и нижний температурные пределы, текущая, максимальная и минимальная температуры, время начала и окончания прохождения трубы, дата проката, номер рабочей смены. Накопление массивов данных осуществляется в течении 7 суток, после чего происходит перезапись файлов.
В настоящее время разработана более совершенная система автоматического регулирования температуры трубы в линии индукционного подогрева труб. Алгоритм регулирования мощности индукторов осуществляется путем изменения возбуждения соответствующих генераторов в зависимости от температуры трубы на входе в его индуктор, что позволит еще больше снизить перепад температур по длине трубы на входе в редукционный стан.
В системе первый пирометр контроля температуры трубы на входе в первый блок определяет мощность первого блока индукторов, второй (на входе второго блока) регулирует мощности второго и третьего блоков, третий - на входе четвертого блока - регулирует мощности четвертого и пятого блоков, четвертый - на входе в редукционный стан - изменяет мощность шестого блока и при необходимости пропорционально изменяет мощности четырех предыдущих блоков (2-5). Первые три датчика выравнивают температуру по длине трубы, четвертый датчик корректирует мощности индукторов линии для обеспечения необходимой температуры прокатки трубы в редукционном стане. При невозможности достижения требуемой температуры при данной скорости задачи трубы в стан УИКУ системы ТМО выдает сообщение оператору о необходимости снижения производительности редукционного стана. 4.2 Разработка устройств, исключающих попадание воды внутрь трубы
Для повышения равномерности охлаждения за счет уменьшения заливки воды внутрь трубы при транспортировке ее через линию спрейеров разработан способ прокатки труб с термомеханической обработкой, включающий нагрев, прошивку заготовки в гильзу, прокатку черновой трубы, предварительную деформацию (смятие) части периметра, по крайней мере переднего торцевого участка, внутрь черновой трубы, подогрев с выравниванием температуры, деформацию на готовый размер с окончательным закрытием торцевого участка и последующее ускоренное охлаждение [101]. Деформирование внутрь черновой трубы только части периметра торцевого участка позволяет после прокатки трубы в редукционном стане получить закрытый торцевой участок, препятствующий попаданию воды внутрь трубы в процессе охлаждения. Это происходит за счет того, что, деформируя внутрь черновой трубы только часть периметра торцевого участка (первичное уплотнение), получаем торец, конфигурация периметра которого образует на концевом участке черновой трубы ребра жесткости, которые позволяют при прокатке черновой трубы в калибрах валков редукционного стана произвести смятие конца трубы с окончательным уплотнением торцевого участка. Величина степени деформации концевых участков (изменение площади свободного просвета) при первичном уплотнении зависит от степени деформации черновой трубы в редукционном стане. Чем больше степень деформации в редукционном стане, тем при меньшем первичном уплотнении можно получить закрытый торцевой участок на выходе из стана. А при малой деформации в редукционном стане необходимо осуществить большее уменьшение свободного просвета при первичном уплотнении.
Для первичного уплотнения концевых участков труб в потоке высокоскоростных трубопрокатных агрегатов без снижения их производительности разработано устройство - рис. 4.3 [102]. Устройства смонтированы в существующих в конце транспортных рольгангов стационарных упорах, внутри которых установлены: деформирующий инструмент, выполненный в виде кольцевой матрицы (1), снабженной наклонными клиньями (2), и закрепленный соосно матрице толкатель (3), связанный с силовым цилиндром (4), жестко закрепленным к корпусу (5). Для предотвращения в процессе первичного уплотнения подгибания переднего концевой части трубы, имеющей дефект - так называемую «ложку», перед первым устройством смонтирована разъемная фиксирующая проводка.
После извлечения оправки труба на регулируемой транспортной скорости задается вначале через разъемную фиксирующую проводку в деформирующий упор - 1, а затем после обрезки смятого концевого участка в деформирующий упор - 2. При этом происходит первичное уплотнение торцевых участков за счет срабатывания кинетической энергии трубы в процессе деформации ее на наклонных клиньях.
Структура труб после деформации в аустенитной области
Свойства стали с феррито-перлитной структурой зависят в первую очередь от соотношения объемов доэвтектоидного феррита и перлита. Это связано с тем, что ферритная составляющая имеет низкие прочностные показатели, если в ней низка плотность дислокаций и не содержатся дисперсные упрочняющие частицы, как это обычно наблюдается в не легированных карбидообразующими элементами сталях. Количество доэвтектоидного феррита зависит от химического состава стали, скорости охлаждения или температуры изотермического распада аустенита, величины зерна аустенита и некоторых других факторов. В промышленных условиях, когда распад аустенита происходит при непрерывном охлаждении, феррит начинает выделяться в межкритическом интервале температур на границах аустенитных зерен, поэтому температура окончания прокатки, степень деформации, длительность паузы до начала принудительного охлаждения и некоторые другие факторы определяют количество, характер распределения и величину зерна, субструктуру доэвтектоидного феррита и его прочностные свойства.
В свою очередь при дальнейшем понижении температуры начинает формироваться перлитная, точнее квазиэвтектоидная структурная составляющая доэвтектоидной стали. Она является более прочной, чем доэвтектоидный феррит, поскольку содержит пластины высокопрочной О-фазы (цементита). Очевидно, что свойства квазиэвтектоидной составляющей зависят от морфологических характеристик феррита и, главным образом, цеменита. К ним относятся в первую очередь межпластиночное расстояние, которое во многом определяет длину свободного пробега дислокации в колонии перлита или квазиэвтектоида [109]. Кроме того, некоторые авторы предлагают учитывать размеры колоний и "субколоний", толщину и размеры цементитных и ферритных пластин, которые также оказывают влияние на свойства перлита [110]. При этом предполагается, что колония имеет идеализированное строение в виде чередующихся пластин цементита и феррита [111]. В реальной структуре перлита и квазиэвтектоида цементитная составляющая редко имеет вид сплошных пластин, простирающихся от одной границы колоний до другой. В них имеются отверстия, разрывы, щели и прочие дефекты [112,113, 115]. Пластины по мере роста колонии вырождаются в широкие, а затем в узкие ленты, вытянутые в направлении роста, которые в свою очередь в дальнейшем становятся стержнями. В работе [114] показано что в конечном итоге энергетически наиболее выгодной является стержневая разветвленная форма цементитной фазы в перлитной колонии. Такое разнообразие в пространственном строении цементита приводит к тому, что во время пластической деформации движущиеся дислокации будут встречать по-разному распределенные препятствия в виде высокопрочной цементитной фазы, а длина их пробега и расстояние между закрепляющими частицами будут различными в разных морфологических разновидностях колоний. При изменении условий формирования колоний, то есть, при изменении технологических параметров производства, будет изменяться и преобладающая морфология цементитного каркаса колоний, а следовательно, и эксплуатационные свойства стали [116 и 117].
Цементитные пластины имеют определенную толщину ta, а ферритные - Ц. От этих величин также зависят прочность и пластичность в пределах одной колонии, а также от соотношения t іф. При переходе дислокаций из одной системы ферито-цементитных пластин (единичной колонии) в другую, где пластины ориентированы под иным углом, происходит смена плоскостей скольжения и изменения величины свободного пробега дислокаций, что создает добавочное сопротивление деформации. Отсюда вытекает, что размер колонии квазиэвтектоида /к также играет важную роль в прочностных и пластических свойствах материала.
Исследование влияния температуры и степени конечной деформации на структуру и свойства труб [122 и 123].
Формирование конечной структуры и свойств труб происходит в течение всего цикла горячей деформации, но по существующим представлениям наиболее существенный вклад вносят параметры заключительного этапа - температура и степень деформации в редукционном стане.
Влияние температуры и степени конечной деформации в аустенитной области (800...950С) исследовалось на трубах двух плавок стали 37Г2С, отличающихся содержанием углерода (0,32 и 0,38%).Опыты по деформации в межкритическом и субкритическом интервалах температур (680...800С) проводили на трубах из стали 37Г2С со средним содержанием С и Мп (С 0,35% и Мп 1,14% ). Следует отметить, что в этом случае при прокатке труб нагрузки на стан значительно превышали допустимые, так как оборудование не рассчитано на работу при таких низких температурах.
При прокатке в многоклетьевом стане происходит понижение температуры деформации труб, при этом разница в температуре деформации труб размером 73,0x5,5 в первой и последней клети стана составляет в среднем 60С. Влияние температуры деформации на механические свойства и хладостойкость труб приведено на рис. 5.1 и 5.2, на графиках указана температура входа и выхода труб из редукционного стана. При понижении температуры деформации в аустенитной области ав меняется слабо, а значение Go,2 повышается на 30...50 Н/мм , при этом разница между плавками с 0,32 и 0,38% С достигает 100 Н/мм . При понижении температуры деформации ниже точки Аг3 прочностные свойства даже несколько снижаются в сравнении с деформацией в аустенитной области, а заметное упрочнение наблюдается только при окончании деформации в субкритическом интервале температур (рис. 5.16). Пластические свойства и сопротивление хрупкому разрушению с понижением температуры деформации непрерывно повышаются, особенно когда деформация осуществляется во время или после перлитного превращения (рис. 5.2).
