автореферат диссертации по металлургии, 05.16.01, диссертация на тему:Экономнолегированная сталь для валков горячей прокатки высокопроизводительных станов

На правах рукописи

СОКОЛОВ Сергей Олегович

ЭКОНОМНОЛЕГИРОВАННАЯ СТАЛЬ ДЛЯ ВАЛКОВ ГОРЯЧЕЙ ПРОКАТКИ ВЫСОКОПРОИЗВОДИТЕЛЬНЫХ СТАНОВ

05.16.01 - Металловедение и термическая обработка металлов и сплавов

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

£ КАР 7313

Оренбург 2013

005050405

Работа выполнена в Орском гуманитарно-технологическом институте (филиале) федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Оренбургский государственный университет»

Научный руководитель - доктор химических наук, профессор

Грызунов Владимир Иванович

Официальные оппоненты: Яковлева Ирина Леонидовна,

доктор технических наук, старший научный сотрудник, ФГБУН «Ордена Трудового Красного Знамени Институт физики металлов Уральского отделения Российской академии наук» (г. Екатеринбург), главный научный сотрудник лаборатории физического металловедения;

Капуткина Людмила Михайловна,

доктор физико-математических наук, профессор, ФГАОУ ВПО «Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС"» (г. Москва), профессор кафедры пластической деформации специальных сплавов

Ведущая организация - ГНЦ РФ ФГУП «ЦНИИчермет им. И.П. Бардина»

(г. Москва)

Защита состоится 1 марта 2013 г. в 15.30 на заседании диссертационного совета Д 212.181.02 на базе ФГБОУ ВПО «Оренбургский государственный университет» по адресу: 460018, г. Оренбург, пр. Победы, 13, ауд. 6205.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Оренбургский государственный университет».

Автореферат разослан 29 января 2013 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета В.И. Рассоха

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Рабочие валки как инструмент станов горячей прокатки оказывают решающее воздействие на качество и стоимость продукции. Традиционно основным материалом рабочих и опорных валков для толстолистовых и широкополосных станов горячен и холодной прокатки являются высокохромистые стали типа 45Х5МФ и 90Х5МФ. ОМЗ «Спецсталь», ОАО «Уралмаш», ОАО «МК ОРМЕТО-ЮУМЗ» обеспечивают больше половины потребностей металлургических предприятий России в кованых валках. Это такие крупные предприятия, как Магнитогорский, Нижнетагильский, Новолипецкий металлургические комбинаты, Северсталь, Ашинский металлургический завод. В последние годы новыми заказчиками стали Германия, Япония, Швеция (Jindal Steel Power Ltd., Lloyds Steel Industrials., Ispat Nova Hut AS) и др.

Существует ряд проблем при изготовлении и эксплуатации валков из высокохромистых сталей, связанных с их низкой технологичностью при выплавке и термической обработке, а также значительными затратами на выходе готовой продукции. В процессе эксплуатации высокохромистых валков основной причиной выхода их из строя является выкрашивание поверхностного слоя по причине образования и коагуляции крупных карбидов хрома, а также наличия глубокой сетки разгара по границам зерен в местах локализации карбидных включений.

Поэтому поиск и разработка новых экономнолегированных валковых сталей с пониженным содержанием хрома, не требующих сложных технологических решений и специального оборудования при изготовлении и термическом упрочнении валков типа установок дифференцированной термической обработки или использования специальных способов литья, на сегодняшний день представляют одну из актуальных задач современного материаловедения на мировом уровне.

Цель исследования - повышение эксплуатационной стойкости и технологичности валков горячей прокатки путем разработки рационального легирующего комплекса и режимов термической обработки.

В работе поставлены и решены следующие задачи исследования:

- разработка новой марки стали инструментального класса для валков горячей прокатки;

- изучение особенностей изменения структурно-фазового состава литой стали в результате гомогенизации и пластической деформации с последующей упрочняющей термической обработкой;

- исследование кинетики распада переохлажденного аустенита при непрерывном охлаждении экспериментальной стали для определения температурно-временных интервалов фазовых превращений;

- разработка технологии термической обработки экспериментальной стали, обеспечивающей требуемый комплекс механических и технологических свойств;

- расчет температурных и структурных полей, формирующихся в валках из стали 70ХЗГ2ВТБ с различным сечением после объемного нагрева, и разработка рекомендаций по рациональным режимам термической обработки, обеспечивающих требуемый комплекс эксплуатационных свойств.

Объект исследования - процесс производства валковых сталей.

Предмет исследования - закономерности изменений структуры и эксплуата-

з

ционных свойств валковых сталей.

Научная новизна:

- теоретически и экспериментально обоснован рациональный химический состав новой валковой стали, отличающийся пониженным содержанием хрома и микролегирующим комплексом на основе вольфрама, титана и ниобия;

- изучено структурообразование валковой стали 70ХЗГ2ВТБ при непрерывном охлаждении в процессе термической обработки. Построена термокинетическая диаграмма распада переохлажденного аустенита исследуемой стали.

Достоверность результатов обеспечивается комплексным использованием современных методов исследования и высокоточного оборудования, согласованностью результатов лабораторных и производственных испытаний с учетом методов математической статистики и сопоставлением результатов исследований с работами и выводами отечественных и зарубежных авторов.

Практическая значимость работы состоит в повышении эксплуатационной стойкости валков горячей прокатки на 15-20 % за счет разработки новой экономно-легированной и технологичной стали и поиска оптимальных параметров режима ее термической обработки.

Реализация работы. Основные результаты исследований переданы для практического использования на машиностроительное предприятие ОАО «МК ОРМЕТО-ЮУМЗ». Отдельные результаты работы используются в лекционных курсах дисциплин кафедры «Материаловедение и технология металлов» Орского гуманитарно-технологического института (филиала) ФГБОУ ВПО «Оренбургский государственный университет» и в дипломном проектировании.

На защиту выносятся положения:

- химический состав разработанной марки стали для валков горячей прокатки, включающий микролегирующий комплекс, содержащий вольфрам, титан и ниобий;

- закономерности структурно-фазовых превращений при термической обработке валковой стали;

- температурные и структурные поля, формирующиеся в валках после объемного нагрева;

- режимы термической обработки, обеспечивающие требуемый комплекс эксплуатационных свойств.

Апробация работы. Основные результаты и положения диссертации докладывались и были одобрены на: научно-практической конференции преподавателей и студентов Орского гуманитарно-технологического института (Орск, 2011); международной научной конференции «Инновационная деятельность предприятий по исследованию, обработке и получению современных конструкционных материалов и сплавов» (Орск, 2011); международных Уральской школе-семинаре металловедов -молодых ученых (Екатеринбург, 2011), Уральской школе металловедов-термистов (Магнитогорск, 2012), XX Петербургских чтениях по проблемам прочности (Санкт-Петербург, 2012); международной научно-технической интернет-конференции «Новые материалы и технологии в машиностроении» (Брянск, 2012); международной конференции «Актуальные проблемы прочности» (Уфа, 2012).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 14 научных работ, в том числе 5 статей в журналах из «Перечня...» ВАК.

Структура и объем работы. Диссертация включает введение, пять глав, общие

выводы и заключение, изложена на 164 страницах, включая 70 рисунков, 24 таблицы, список использованных источников из 123 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы цель и задачи исследования, научная новизна, практическая значимость и основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе выполнен обзор открытых публикаций, посвященных изучению существующих марок валковых сталей, условий работы валкового инструмента, причин выхода его из строя и требований, предъявляемых к материалу валков горячей прокатки. Большой вклад в решение проблем, связанных с термической обработкой валков внесли Гедеон М.В., Юдин Ю.В., Тылкин М.А., Журавлев В.Н., Федюкин В.К., Васильев Д.И., Рогалев A.M., Худорожкова Ю.В., Коршунов Л.Г., Смирнов М.А., Макаров A.B. Показано, что применяемые в настоящее время высокохромистые стали имеют ряд существенных недостатков, связанных с формированием карбидной неоднородности при выплавке и недостаточной технологичностью при термической обработке.

С увеличением производительности прокатных станов существенно возросли требования к валковым сталям, такие, как высокая закаливаемость и прокаливае-мость, износостойкость и контактная прочность, а также минимальная склонность к деформации и хорошая обрабатываемость при механической обработке.

К числу факторов, ускоряющих выход из строя прокатных валков, следует отнести фазовые превращения в металле и различные дефекты. В процессе деформации эти дефекты являются зародышами микротрещин, которые с течением времени увеличиваются в размерах в слое, контактирующем с горячим металлом. Наиболее распространенными являются такие дефекты, как выкрашивание поверхностного слоя, сколы (рис. 1, а), образование трещин разгара (рис. 1, б).

а) б)

Рис. 1 - Эксплуатационные дефекты валков

С ужесточением условий прокатки и повышением требований к качеству проката значительно возросли требования к деформирующему инструменту - прокатным валкам, а, следовательно, и к их материалу и технологии термической обработки.

С учётом сказанного, проблема подбора сталей и совершенствования технологии их термической обработки остаётся актуальной и требует дальнейшего исследования.

Вторая глава посвящена разработке химического состава новой марки валковой стали на основе многофакториого эксперимента, описанию технологии ее получения и методик экспериментальных исследований.

Для решения поставленной задачи на основе анализа данных известных работ в матрицу математического планирования эксперимента были включены характеристики 16 экспериментальных марок сталей с различными вариациями таких элементов, как С, Сг, Мп. XV, Т1, ЫЬ. Содержание в сталях углерода (0,6-0,9 %) достаточно для образования карбидов, измельчения зерна при термической обработке, обеспечения прочности и теплостойкости.

Разработка легирующего комплекса основывалась на снижении содержания хрома по сравнению с применяемыми валковыми сталями типа 45Х5МФ, 90Х5МФ с целью повышения технологичности на разных этапах производства стали. Для повышения прокаливаемое™, теплостойкости и износостойкости был предложен микролегирующий комплекс, содержащий вольфрам, титан и ниобий в количестве от 0,00125 до 0,175 % (масс.).

В качестве критериев при выборе химического состава экспериментальной стали были приняты максимальные значения износостойкости КАС, твердости НЯС и ударной вязкости КСИ

По результатам обработки экспериментальных данных (рис. 2) был найден химический состав опытной стали марки, обозначенной как сталь 70ХЗГ2ВТБ (табл. 1).

Таблица 1 — Химический состав новой экспериментальной марки стали, % (масс.)

С Сг Мп И \¥ №

0,650,78 2,53,2 1,62,1 0,10,2 0,150,20 до 0,0015

Рис. 2 - График ЗМ поверхности КАС, КСи, ИКС

Выплавку стали проводили в условиях ОАО «МК ОРМЕТО-ЮУМЗ», в фасонно-литейном цехе № 18, в индукционной печи ИШТ 0,4/0,32. За базовую была выбрана сталь 20, как наиболее удобная основа для легирования Полученные образцы представляли собой цилиндрические заготовки диаметром 330 мм и высотой 500 мм.

Для изучения особенностей протекания фазовых превращений в стали 70ХЗГ2ВТБ при непрерывном охлаждении были проведены дилатометрические исследования с целью построения термокинетической диаграммы распада переохлажденного аустенита. Исследования проводились на комплексе ИееЫе 3800 на образцах с размерами: диаметр - 6 мм, длина - 55 мм. В ходе эксперимента температура нагрева образцов составила 1000 °С, время выдержки при температуре аусте-низации - 15 минут. Охлаждение проводилось с постоянными скоростями в интервале 10-0,013 °С/с.

Металлографические исследования проводили на оптических микроскопах МИМ-7 и АхюОЬвегуег при увеличении от 100 до 1000 раз, а также на электронном растровом микроскопе .(ЕОЬ .18М 6460ЬУ с волновым и энергодисперсионным анализаторами. Наблюдение проводилось во вторичных электронах, электронах погло-

щения и рентгеновском характеристическом излучении. Сканирование поверхности объекта проводилось при напряжении 25 кВ.

Просвечивающие электронномикроскопические исследования осуществляли с использованием дифракционного и темнопольного анализа на электронном микроскопе JEM 200-СХ при ускоряющем напряжении 160 кВ. Фольги утоняли электролитическим методом в смеси хромового ангидрида и ортофосфорной кислоты при напряжении 25 В.

Механические и технологические свойства (твердость, микротвердость, ударная вязкость, износостойкость, теплостойкость) определяли по стандартным методикам. Количество карбидной фазы определяли методом металлографического анализа с использованием прикладной программы Tixomet-Pro. Состав и тип карбидных включений определяли микрореитгеноспектральным и рентгеноструктуриым методами. Дифрактограммы от карбидных осадков получали на дифрактометре «ДРОН-ЗМ» (U = 20 кВ, I = 12 мА) в Fe Кк-излучении.

Третья глава посвящена исследованию структуры опытной стали 70ХЗГ2ВТБ в литом и кованом состоянии, а также исследованию кинетики распада переохлажденного аустенита при непрерывном охлаждении.

Структура стали 70ХЗГ2ВТБ в литом состоянии (рис. 3) характеризуется ярко выраженным дендритным строением. Дендриты имеют разветвленное строение и средний диаметр ветвей около 24...26 мкм. Кроме того, в литом сплаве в свободном виде присутствуют карбиды, нитриды, сульфиды и карбонитриды титана в виде обособленных включений правильной формы.

а) б)

Рис. 3 - Оптическая (а) и электронная (б) фотографии образцов стали 70ХЗГ2ВТБ в литом состоянии, х500 (твердость 43-45 НЯС, микротвердость карбидной фазы ~ 10500-11000 Н/мм2; металлической матрицы ~ 6500-7500 Н/мм2)

Локальный анализ дендритной структуры (рис. 4) позволил выявить степень микроликвации основных легирующих элементов, присутствующих в стали и участвующих в формировании первичных кристаллов (табл. 2).

'Л

л . SS ■ . • -V • • .г™ , mm ь Щ

№ спектра Si Ti Cr Mn Fe W Nb

1 24,68 3,02 0,98 3,38 3,21 52,38

2 0,7 0,26 5,42 3,80 87,30 0,39

3 0,45 2,82 1,94 85,68 0,19

Рис. 4 - Химический состав структурных составляющих стали 70ХЗГ2ВТБ в литом состоянии (% масс.)

Таблица 2 - Степень микроликвации элементов в стали 70ХЗГ2ВТБ в литом состоянии

Концентрация элементов. % Легирующие элементы, %

Cr Мп Si W

С „»с 5,42 3,8 0,7 0,42

Сш,„ 2,82 1,94 0,45 0,02

Смаке/С*,,)н 1,92 1,95 1,55 2,21

Для уменьшения последствий неоднородного затвердевания заготовки подвергли диффузионному отжигу при температурах 1050-1200 °С в течение 6 часов.

Как показал металлографический анализ, отжиг при температурах 1050-1150 °С не приводит к устранению дендритной ликвации, однако для металла характерно снижение твердости от 45-50 HRC до 30-45 HRC, что свидетельствует о перераспределении элементов по матрице и частичном растворении хрупких избыточных фаз.

Дальнейший нагрев до 1200 °С способствовал полному исчезновению литой дендритной структуры, однако привел к недопустимому росту аустенитного зерна, в котором при последующем охлаждении произошло выделение острых вытянутых пластинок цементита (рис. 5), пересекающихся преимущественно под углом 60°. Таким образом, сформировалась так называемая структура видманштеттова цементита, приводящая впоследствии к хрупкому разрушению из-за возникновения концентраторов напряжений в виде хрупких игл, являющихся очагами зарождения трещин при нагружении.

Таким образом, применение однократного диффузионного отжига не привело к получению однородной структуры, поэтому далее была проведена ковка с различными степенями деформации. С целью уменьшения вероятности возникновения трещин и более полного прогрева заготовок по сечению нагрев под ковку осуществляли с промежуточными ступенями при температурах 400, 850 и 1200 °С, что может дополнительно обеспечить протекание диффузионных процессов и получение гомогенной структуры.

Оценка влияния различной степени деформации на структуру и характер распределения карбидной фазы (табл. 3) показала, что при степени деформации е, соответствующей 15 %, в стали сохраняется карбидная неоднородность, при максимальном обжатии (50 %) карбидная неоднородность исчезает, но наблюдается ярко выраженная текстура деформации. Оптимальной является средняя степень деформации, соответствующая 30 %, при которой не наблюдается грубая текстура и устраняется карбидная неоднородность.

Таблица 3-Характеристики структуры стали 70ХЗГ2ВТБ в кованом состоянии

e, % HRC H , H/mm2 Укарб, % карбидная неоднородность, балл

15 19,5 2582 0,8 3,5

30 21,2 3175 1,06 отсутствует

50 22,2 3471 1,82 отсутствует

Рис. 5 - Микроструктура стали 70ХЗГ2ВТБ после гомогенизаци-онного отжига при 1200 °С

Для изучения особенностей протекания фазовых превращений в структуре кованой стали 70ХЗГ2ВТБ и выявления оптимальных условий аустенизации были проведены дилатометрические исследования с целью определения критических точек и построения термокинетической диаграммы распада переохлажденного аусте-нита.

В результате нагрева образцов до температуры 1000 °С со скоростью 0,05 °С/с удалось определить критические точки Ас] (соответствует 765 °С) и Асз (соответствует 815 °С).

Выбор температуры нагрева в аустенитной области осуществлялся из соображений максимально полного растворения карбидов и, одновременно, отсутствия роста зерна аустенита. С этой целью определялась зависимость температуры начала мартенситного превращения Мм от температуры аустенизации. Образцы нагревались со скоростью 3 °С/с до температур в интервале 900-1150 °С, выдерживались 15 мин. и охлаждались со скоростью 1 °С/с, гарантирующей подавление распада аустенита по первой и второй ступеням. Полученные результаты показали некоторое повышение точки М„ при нагреве стали выше 1100 °С, что, вероятно, связано с частичным растворением более устойчивых карбидов титана. Таким образом, была выбрана температура аустенизации 1000 °С.

На рис. 6 приведена термокинетическая диаграмма распада переохлажденного аустенита стали 70ХЗГ2ВТБ.

Время, с

Рис. 6 - Термокинетическая диаграмма распада переохлажденного аустенита

стали 70ХЗГ2ВТБ

Согласно полученным результатам, сталь имеет высокую устойчивость аустенита и перлитное превращение подавляется при скоростях охлаждения выше 0,1 °С/с. Температурный интервал перлитного превращения: 657-581°С, температура начала мартенситного превращения - 250 °С.

Полученные результаты сопоставлялись с изменениями микроструктуры стали 70ХЗГ2ВТБ, полученной в результате проведенных исследований.

После охлаждения в интервале скоростей 10-0,2 °С/с в структуре стали наблюдается мартенсит и остаточный аустенит (рис. 7, а), что находится в

э

соответствии с результатами дилатометрии. Микротвердость мартенсита составляет 7300-8800 Н/мм". При скорости охлаждения 0,1 °С/с выявлены также области бейнитной структуры с твердостью 6300-6500 И/мм" (рис. 7, б). Мартенситное превращение совсем не наблюдается при скорости охлаждения 0,05 °С/с. Структура преимущественно перлитная (темные участки с твердостью 3400-4400 Н/мм") с участками бейнитной структуры (твердость 5700-6700 Н/мм") (рис. 7, в).

а) б) в)

Рис. 7 - Микроструктура стали 70ХЗГ2ВТБ, образующаяся при непрерывном охлаждении со скоростями: а) 10 °С/с; б) 0,1 °С/с; в) 0,05°С/с

В четвертой главе приведены результаты по разработке рационального режима термического упрочнения опытной стали и оценены механические и технологические свойства в сравнении с выпускаемыми в настоящее время на предприятии.

Исходя из полученных результатов дилатометрических исследований, выбраны режимы сфероидизирующего отжига, рекомендуемые для стали заэвтектоидного класса. Отжиг заключался в нагреве в интервале 780-820 °С с последующим охлаждением в печи, а также комбинированным способом - с печью до 600 и 500 °С, а затем на воздухе.

Результаты металлографического анализа отожженной стали (рис. 8), показывают, что полное охлаждение заготовки в печи способствовало частичному сохранению ориентации структуры относительно направления деформации.

Рис. 8 - Микроструктура стали 70ХЗГ2ВТБ после ковки и последующего отжига при температуре 800 °С: а) охлаждение с печью; б) до 600 °С с печью и далее на воздухе; в) до 500 °С с печью и далее на воздухе, соответственно

Охлаждение комбинированным способом привело к устранению этого недостатка, так как ускоренное охлаждение заготовок на воздухе способствовало уменьшению диффузии углерода и получению однородной феррито-перлитной структуры с равномерно распределенными карбидными включениями.

Результаты замеров твердости и микротвердости исследуемых сталей после ковки и последующего отжига представлены в табл. 4.

Таблица 4 - Твердость (Н1*С) / микротвердость (Н/мм2) стали 70ХЗГ2ВТБ отжига

Т Исследуемый параметр Способ охлаждения

печь до 600 °С с печью далее на воздухе до 500 °С с печью далее на воздухе

780 нис 21 25 22

Ну, Н/мм2 4086 3687 3155

820 нш; 29 33 33

Ну, Н/мм2 4329 3469 4241

После ковки заготовки получили пониженную твердость порядка 18-23 НЯС. Последующий отжиг при 800 °С привел к увеличению твердости стали 70ХЗГ2ВТБ до 33 НЛС, что можно объяснить более полным переводом легирующих элементов в раствор при нагреве и получением однородной структуры с равномерно распределенными карбидами после охлаждения.

С целью определения оптимальных параметров термической обработки было изучено влияние параметров аустенизации на фазовый состав и процессы растворения карбидной фазы. В табл. 5 приведены результаты химического анализа по растворимости легирующих элементов в карбидных фазах стали 70ХЗГ2ВТБ после отжига и различных режимов аустенизации.

Таблица 5 - Количество, тип и состав образующихся карбидов после различных режимов аустенизации

Режим термообработки Суммарное количество карбидов, Тип карбидов Концентрация легирующих элементов в карбидах, % (масс.)

% Мп Бе Сг ТС ЫЬ

Ме3С 3 72 25 - - .

Отжиг 6,5-7 Ме7Сз+Ме2зС6 24 40 28 4 2 2

МеС' - 5 3 36 67 9

Т.у„ = 900 "С 1=15 мин. 3,8-4,2 Ме3С Ме7С3+Ме23С6 МеС 4 76 75 22 17 10 2 3 35 1 66 9

Т.У„ = 900 °С т=60 мин. 1,6-1,8 Ме3С Ме7Сз+Ме2зСб МеС 2 81 72 1 19 24 8 1 35 1 44 12

Тауст = 950 "С т=15 мин. 1,1-1,2 Ме3С Ме7Сз+Ме2зС6 МеС 1 91 42 2 2 12 4 5 17 27 6 48 23 19

Т„„ = 950 "С т=60 мин. 0,8-0,9 Ме3С Ме7С3+Ме23С6 МеС - 88 39 2 8 15 4 3 20 27 7 48 1 19 19

Тауст — 1050 °С т=15 мин. 0,6-0,7 Ме3С Ме7С3+Ме23С6 МеС 2 57 6 14 10 26 29 1 40 15

Тауст = 1050 °С т=60 мин. 0,5-0,6 Ме3С Ме7Сз+Ме2зС6 МеС - 32 5 9 4 57 33 2 42 16

Анализ данных табл. 5 подтверждает, что в процессе отжига в стали 70ХЗГ2ВТБ выделились карбиды типа Ме3С, МеС, Ме7С3 и Ме2зС6. После отжига

имеется легированный цементит (Ре,Сг)3С, в котором около 25 % атомов железа замещено атомами хрома, содержание марганца в цементите невелико и составляет около 3 %. В карбидах на основе хрома растворено до 20 % Мп, 27 % Сг и до 8-10 % Т1 и 1МЬ.

Исследование карбидных осадков, выделенных с закаленных образцов, показало, что при температуре закалки 1050 °С остаются нерастворенными карбиды типа МеС и Ме7С3, а в температурном интервале 900-950 °С присутствуют также и карбиды Ме3С.

В образцах, закаливаемых от температуры 1050 °С, остается 0,5-0,7 % карбидной фазы. С увеличением времени выдержки при данной температуре общее количество карбидной фазы изменяется незначительно, однако химический состав карбидов претерпевает изменения: происходит перераспределение элементов в карбидах типа Ме7С3, так как атомы Ре и Сг в отличие от атомов XV, обладающих более низкой диффузионной подвижностью, переходят в твердый раствор, вследствие чего концентрация вольфрама в Ме7С3 возрастает.

Изучение процессов растворения карбидных фаз при более низких температурах аустенизации 900 °С показало, что при данной температуре сохраняется значительное количество карбидов. Так, при времени выдержки 15 минут в структуре содержится до 4 % карбидной фазы. При увеличении времени до 60 минут содержание карбидов уменьшается более, чем в 2 раза, в основном за счет растворения фазы (Ре,Сг)3С.

Таким образом, в отличие от аустенизации при 1050 °С, содержание карбидных фаз при 900 °С существенным образом зависит от времени выдержки.

С целью выбора рациональных параметров закалки производили анализ роста аустенитного зерна в исследуемой стали. Результаты представлены на рис. 9.

После закалки по всем исследованным режимам сталь 70ХЗГ2ВТБ имеет зерно, размером менее 15 мкм (8-9 балл). При этом наименьший размер зерна

наблюдается после закалки от 850 °С. Увеличение времени выдержки при всех температурах аустенизации ведет к незначительному росту зерна, что связано с растворением легированного цементита и обогащением твердого раствора марганцем и хромом. Повышение температуры вызывает растворение карбидов типа Ме7С3, что способствует дальнейшему росту зерна аустенита.

Если размер зерна в стали при 850-900 °С определяется в основном степенью растворения карбидов типа Ме3С и Ме7С3, то для более высоких температур интенсивность роста зерна зависит от количества и дисперсности карбидов МеС. Как показали процессы исследования карбидных осадков, существенного растворения карбидов типа МеС при этих температурах не наблюдается. Поскольку температурно-временные параметры аустенизации определяют процессы

Время, час

Рис. 9 - Влияние температуры аустенизации и продолжительности выдержки на размер аустенитного зерна

растворения карбидных фаз при нагреве, следовательно, они должны оказывать значительное влияние и на выделение карбидов при отпуске.

Из данных табл. 6 следует, что формирующиеся при отпуске карбиды типа Ме3С и Ме7С3 являются фазами переменного состава, в которых замещаются не только атомы железа и хрома, но и присутствуют также атомы вольфрама, титана и ниобия в различных пределах.

Таблица 6 — Количество, тип и состав образующихся карбидов после различных режимов отпуска

Режим термообработки Суммарное количество карбидов, % Тип карбидов Концентраци ка я легирующих элементов в эбидах, % (масс.)

Мп Fe Сг W Ti Nb

Тот = 450 °С 2,8-3,3 Ме,С Ме7С3+Ме23С6 МеС 2 81 72 1 19 24 8 1 35 1 44 12

Т0„ = 500 °С 3,8-4,2 Ме3С Ме7С3+Ме23С6 МеС 1 91 42 2 2 12 4 5 17 27 6 48 23 19

Тот = 550 °С 4,5-5,2 Ме3С Ме7С3+Ме23С6 МеС - 88 39 2 8 15 4 3 20 27 7 48 1 19 19

Tjm = 600 °С 5,5-5,7 Ме3С Ме7С3+Ме23С6 МеС 2 71 6 25 10 1 29 1 40 15

Так, при переходе температуры отпуска 500 и 550 °С наблюдается возрастание в общем карбидном осадке количества легированного цементита, однако содержание в нем хрома и марганца увеличивается незначительно, тогда как при отпуске 600 °С в нем происходит резкое увеличение содержания хрома при одновременном уменьшении количества Ме3С. Это является свидетельством того, что легированный цементит (Fe,Cr)3C переходит в специальный карбид Ме7С3.

Электронномикроскопические исследования показали, что в процессе отпуска при 500 °С в структуре реечного мартенсита развивались процессы отдыха и возврата, параллельно происходил распад пересыщенного твердого раствора и старение мартенсита с выделением избыточных фаз. На темнопольном изображении, полученном в рефлексе цементита (101), определяется расположение карбидной фазы (рис.10, а).

а) б)

Рис. 10 - Структура стали 70ХЗГ2ВТБ после закалки от 1050 °С и отпуска 500 °С:

а) темнопольиое изображение в рефлексе цементита (101), *20000; б) электронограмма

Внутри мартенситных реек содержатся глобулярные, равномерно распределенные частицы размером порядка 10 им. Их происхождение связано с процессами отпуска мартенсита. Однако фазовый состав выделений расширился по сравнению с температурой отпуска 450 °С, появились карбиды специального типа. На дифракционной картине помимо рефлексов а-фазы и цементита обнаруживаются многочисленные рефлексы, которые могут быть идентифицированы как Ме6С (рис. 10, б).

Повышение температуры отпуска до 600 °С ведет к интенсификации процессов отпуска и началу полигонизации мартенситных кристаллов. Происходит разбиение мартенситных кристаллов на отдельные фрагменты за счет перемещения границ, появляются отдельные микрообъемы с пониженной плотностью дислокаций.

Зависимость твердости стали от температуры отпуска представлена на рис. 11.

70 , 70

¡5

I -» боа'С ^ -*-600°с

О 5 10 15 >0 15 0 5 ю 1S 10 15

Время, час Время, час

а) б)

Рис, 11 - Влияние температуры и продолжительности отпуска на твердость стали 70ХЗГ2ВТБ после закалки от: а) 900 °С; б) 1050 "С

Так, при температурах закалки 900-1050 °С твердость при отпуске 400 °С находится практически на одном уровне (55 HRC) вплоть до выдержки 24 часа. Для температуры закалки 850 °С значения твердости несколько ниже (48-50 HRC).

Замедление разупрочнения при температурах отпуска 300-400 °С, когда выделение специальных карбидов еще не происходит, обусловлено, во-первых, присутствием в матрице атомов хрома, марганца и вольфрама, уменьшающих диффузионную подвижность атомов углерода, а значит, замедляющих коагуляцию цементита, во-вторых, этот эффект может быть объяснен закреплением дислокаций атмосферами из атомов углерода и ниобия.

В процессе отпуска при 500 °С для всех температур закалки в первые 5-7 часов происходит заметное уменьшение твердости, затем темп разупрочнения понижается. Это связано с тем, что в начальный период происходит коагуляция легированного цементита (Fe,Cr)3C, который затем переходит в хромистый карбид типа Ме7С3.

Повышение температуры отпуска до 600 °С приводит к возрастанию интенсивности разупрочнения для всех температур закалки, что связано с быстрой коагуляцией карбидных фаз, сопровождающейся уменьшением числа частиц.

Таким образом, в стали 70ХЗГ2ВТБ после закалки от температур 900-1050 °С и отпуска в районе 500-550 °С наблюдается дисперсионное твердение, обеспечивающее после отпуска (24 часа) твердость на уровне 48-52 HRC в зависимости от температуры предшествующей закалки.

Результаты проведенных исследований позволили выбрать рациональные

параметры режимов окончательной термической обработки стали 70ХЗГ2ВТБ, заключающиеся в аустенизации с температуры 1000-1050 °С и отпуске при температурах 500-550 °С.

Оценка механических и эксплуатационных свойств применяемых и предлагаемой разработанной опытной марки валковых сталей, показала, что механические свойства стали 70ХЗГ2ВТБ (табл. 7) находятся на требуемом уровне (согласно ОСТ 24.013.04-83). По прочности опытная сталь не уступает стали 60ХН, а по ударной вязкости и изностойкости превосходит сталь 45Х5МФ.

Таблица 7 - Механические свойства исследуемых сталей

Марка стали Твердость, HRC Предел прочности о„, МПа Ударная вязкость, KCU, кДж/м2 Относительная износостойкость, Кдг

60ХН 37 1280 615 0,97

45Х5МФ 48 1480 500 1,02

70ХЗГ2ВТБ 52 1610 535 1,27

Теплостойкость готового инструмента оценивали по «горячей» твердости в интервале температур 300-600 °С (табл. 8) (согласно РД 34.17.411).

Таблица 8 - Значения «горячей» твердости (ИКС) термообработанных валковых сталей

Марка стали Температура испытания, °С

300 400 500 600

60ХН 26 25 23 19

45Х5МФ 44 40 37 34

70ХЗГ2ВТБ 50 48 44 40

У сталей 45Х5МФ и 70ХЗГ2ВТБ снижение «горячей» твёрдости до температуры 400 °С не обнаружилось, тогда как в стали 60ХН, начиная с 300 °С, наблюдалось снижение твёрдости до 26 НЯС, что вызвано разупрочнением при нагреве, являющимся обратимым процессом.

В интервале температур 500-600 °С в сталях 45Х5МФ и 70ХЗГ2ВТБ наблюдается тенденция к снижению «горячей» твердости, однако последняя остаётся на достаточно высоком уровне 35-45 НЯС (по сравнению со сталью 60ХН). Снижение твёрдости вызвано коагуляцией дисперсных карбидных фаз упрочнителей (Ге,Сг)3С, (Сг,Ре)7С3, (Бе,Сг)2зСб.

Далее методами математического моделирования проведен расчет структурных полей, образующихся при термической обработке валков горячей прокатки из стали 70ХЗГ2ВТБ диаметром 200, 400 и 600 мм.

В качестве исходных данных были использованы термокинетическая и изотермическая диаграммы распада переохлажденного аустенита, теплофизические свойства экспериментальной марки, а также геометрические размеры валка. Показано, что валки малых диаметров (200 мм) обладают практически сквозной прокаливаемостью. В валках диаметром 400 и 600 мм в центре формируется более широкая зона перлито-бейнитной структуры (рис. 12).

Рис.

Расстояние от центра, мм

а)

Расстояние от центра, мм

б)

12 - Структурные диаграммы стали 70ХЗГ2ВТБ по сечению валка диаметром: а) 200 мм; б) 600 мм

В пятой главе проведен расчет производственных затрат на выплавку и термическую обработку опытной марки стали. Расчет производился в сравнении с применяемой в настоящее время в условиях ОАО «МК ОРМЕТО-ЮУМЗ» сталью 45Х5МФ, предназначенной для изготовления валков горячей прокатки. Показано, что замена данной марки на предлагаемую для производителя обеспечивает экономию материальных и производственных ресурсов на 10 % за счет уменьшения затрат на шихтовые материалы и термическую обработку. При этом предполагаемое увеличение прибыли предприятия от внедрения технологии производства опытной стали достижимо за счет увеличения объема продаж, так как в условиях эксплуатации на ОАО «Уральская сталь» валок из стали 70ХЗГ2ВТБ показал эксплуатационную стойкость на 15-20 % выше стойкости применяемых валков, что подтверждено соответствующим актом внедрения.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. На основе проведённых теоретических и экспериментальных исследований разработана новая марка легированной валковой стали 70ХЗГ2ВТБ, содержащей углерод (0,65-0,78 %), хром (2,5-3,2 %), марганец (1,6-2,1 %) и, дополнительно, вольфрам (0,15-0,20 %), титан (0,1-0,2 %) и ниобий до 0,0015 %.

2. Термическая обработка литых заготовок, заключающаяся в диффузионном отжиге при 1050-1200 °С, не позволила получить однородную мелкозернистую структуру, в связи с чем на промежуточном этапе изготовления валка необходимо применение пластической деформации и последующего сфероидизирующего отжига с комбинированным охлаждением.

3. Дилатометрическим анализом определены критические точки экспериментальной стали: Ас, = 765 °С и АСз = 815 °С. Получены температурно-временные интервалы структурных превращений при охлаждении образцов с постоянной скоростью 10-0,013°С/с после аустенизации при 1000 °С в течение 15 минут.

4. Изучено влияние параметров аустенизации на процессы растворения карбидной фазы при нагреве. Показано, что повышение температуры вызывает растворение карбидов типа Ме7С3, что способствует росту зерна аустенита в интервале температур 850-950 °С. При дальнейшем повышении температуры рост зерна сдерживается присутствием мелкодисперсных карбидов типа МеС.

5. Исследование процессов выделения карбидной фазы при отпуске показало,

что замедление разупрочнения стали в интервале температур отпуска 500-550 °С (при выдержках до 24 часов) связано с явлением дисперсионного твердения за счет выделения дополнительных карбидов типа МеС, Мс2зС6.

6. Предложена технология обработки стали 70ХЗГ2ВТБ, включающая ковку при температуре 1200 °С с последующим отжигом при 780 °С и комбинированным охлаждением, закалку с температуры 1050 °С в масло и высокий отпуск при температуре 550 °С с охлаждением на воздухе, обеспечивающая наилучшее сочетание получаемых показателей прочности (ов = 1610 МПа), твёрдости (56 HRC), ударной вязкости (KCU = 535 кДжЛг) и прокаливаемости (до 100 мм при твердости полу-мартенситной зоны до 45 HRC).

7. Расчет структурных составляющих по сечению заготовок с предложенной термической обработкой показал, что для валков диаметром бочки до 200 мм происходит практически сквозная закалка, а свыше - в центре валка формируется смешанная перлито-бейнитная структура.

8. Стойкость валка, изготовленного из опытной марки стали, увеличилась на 1520 % по сравнению с применяемыми валками горячей прокатки, что подтверждено актом внедрения.

Основное содержание диссертации изложено в следующих работах: В рецензируемых научных журналах из «Перечня...» ВАК:

1. Соколов, С.О. Условия формирования структуры экономнолегированных сталей, предназначенных для работы при повышенном износе / С.О. Соколов, С.Е. Крылова, Н.В. Фирсова, В.И. Грызунов // Металловедение и термическая обработка металлов. -2011,-№2.-С. 21-24.

2. Соколов, С.О. Экономнолегированная сталь для валков горячей прокатки высокопроизводительных станов / С.О. Соколов // Вестник Оренбургского государственного университета. - 2012. -№ 9. - С. 126-133.

3. Соколов, С.О. Кинетика распада переохлажденного аустенита экспериментальных экономнолегированных сталей инструментального класса при непрерывном охлаждении / С.М. Антонов, А.М. Ахмедьянов, М.И. Гасленко, C.B. Рущиц, С.О. Соколов, С.Е. Крылова, O.A. Якунина // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия «Металлургия». - 2012. - Вып. 19. - № 39. - С.79-84.

4. Соколов, С.О. Рационализация параметров термической обработки стали 70ХЗГ2ВТБ на основе исследования фазового состава / С.Е. Крылова, Н.Ю. Трякина, Е.Ю. Приймак, С.О. Соколов, В.И. Грызунов // Металловедение и термическая обработка металлов.-2013.-№ 1.-С. 19-23.

5. Соколов, С.О. Режимы предварительной термической обработки прокатных валков из сталей с различным содержанием углерода / O.A. Якунина, Е.Ю. Приймак, С.О. Соколов, C.B. Каманцев, В.И. Грызунов // Металловедение и термическая обработка металлов. — 2013. - № 1.-С. 24-28.

В прочих изданиях:

6. Соколов, С.О. Формирование структуры и свойств валковых сталей на этапе предварительной термической обработки : материалы итоговой научно-практической конференции преподавателей и студентов / С.О. Соколов, С.Е. Крылова, Е.Ю. Приймак. - Орск: Изд-во ОГТИ, 2011. - С. 87-90.

7. Соколов, С.О. Влияние режимов термического упрочнения на структурные характеристики валковых сталей : материалы итоговой научно-практической конференции преподавателей и студентов / С.О. Соколов, Т.В. Хорькова, Е.Ю. Приймак, С.Е. Крылова. -Орск: Изд-во ОГТИ, 2011. - С. 106-108.

8. Соколов, С.О. Режимы предварительной термической обработки прокатных валков из сталей с различным содержанием углерода / С.О. Соколов, O.A. Якунина, Е.Ю. Приймак, Грызунов В.И. // Вестник молодого ученого - Орск: Изд-во ОГТИ, 2012. - С. 37-45.

9. Соколов, С.О. Сравнительный анализ структуры и свойств инструментальных сталей с микролегирующим комплексом в литом и кованом состояниях : материалы II научной конференции «Инновационная деятельность предприятий по исследованию, обработке и получению современных конструкционных материалов и технологий» / С.О. Соколов, С.Е. Крылова, Н.Ю. Трякина, Е.Ю. Приймак, O.A. Якунина. - М.: Машиностроение, 2012. -С 403-414.

10. Соколов, С.О. Математическая модель технологического режима термической обработки валков горячей прокатки: материалы II научной конференции «Инновационная деятельность предприятий по исследованию, обработке и получению современных конструкционных материалов и технологий» / С.О. Соколов, М.Ю. Минаков, В.И. Грызунов, И.А. Ткачева. - М.: Машиностроение, 2012. - С. 271-284.

11. Соколов, С.О. Разработка стали с микролегирующим комплексом для повышения работоспособности валков горячей прокатки : материалы XXI Уральской школы металловедов-термистов «Актуальные проблемы физического металловедения сталей и сплавов» / С.Е. Крылова, С.О. Соколов, Е.Ю. Приймак, Н.В. Фирсова. - Магнитогорск : Изд-во Магнитогорск. гос. техн. ун-та им. Г. И. Носова, 2012. - С. 255-257.

12. Соколов, С.О. Изменение структурно-фазового состава в процессе термической обработки микролегированной стали 70ХЗГ2ВТБ : сборник материалов XX Петербургских чтений по проблемам прочности / Е.Ю. Приймак, Н.Ю. Трякина, С.О. Соколов, С.Е. Крылова. - СПб.: Соло, 2012. - Ч. 1.-С. 100-102.

13. Соколов, С.О. Изменение фазового состава экспериментальной валковой стали в процессе термической обработки : материалы XV международной научно-технической интернет-конференции «Новые материалы и технологии в машиностроении» / Е.Ю. Приймак, Н.Ю. Трякина, С.Е. Крылова, С.О. Соколов. - Брянск: БГИТА, 2012. - С 109-114.

14. Соколов, С.О. Кинетика распада переохлажденного аустенита экспериментальной валковой стали при непрерывном охлаждении : материалы XV международной научно-технической интернет-конференции «Новые материалы и технологии в машиностроении» / С.О. Соколов, С.Е. Крылова, O.A. Якунина. - Брянск: БГИТА, 2012. - С 142-145.

Подписано в печать 10.01.2013 г. Формат бумаги 60 х 84 Vi6. Бумага офсетная. Печать плоская. Усл. печ. л. 1,75. Печ. л. 1,82. Заказ № 2/1037. Тираж 120 экз.

Отпечатано с готового оригинал-макета в издательстве Орского гуманитарно-технологического института (филиала) ОГУ 462403, г. Орск Оренбургской обл., пр. Мира, 15А

Введение

Глава 1 Обзор литературных источников

1.1 Условия работы и требования, предъявляемые к валкам

1.2 Выплавка стали применяемой для изготовления валков

1.3 Ковка отливок

1.4 Термическая обработка валков горячей прокатки

1.4.1 Предварительная термическая обработка поковок из высокоуглеродистых валковых сталей

1.4.2 Термическая обработка отливок из заэвтектоидных валковых сталей

1.5 Особенности фазовых превращений при термической обработке валковых сталей

1.6 Пути и способы повышения качества и эксплуатационной стойкости валков

1.7 Основные этапы развития и совершенствования валковых сталей

1.8 Цели и задачи исследования

2 Материал и методика исследования

2.1 Методика и технология получения опытной стали

2.2 Методы исследований

2.2.1 Металлографические исследования

2.2.2 Электронномикроскопические исследования (РЭМ и ПЭМ)

2.2.3 Дилатометрические исследования

2.2.4 Исследование распада аустенита по первой ступени в изотермических условиях

2.2.5 Фазовый и рентгеноструктурный анализ

2.2.6 Механические испытания

2.2.7 Испытания на горячую твердость

2.2.8 Определение прокаливаемости

3 Исследование кинетики распада переохлажденного аустенита стали 70ХЗГ2ВТБ

3.1 Формирование структуры и свойств исследуемой стали в литом и деформированном состояниях

3.2 Экспериментальное и аналитическое определение критических точек

3.3 Изучение фазового состава стали 70ХЗГ2ВТБ

3.4 Выбор температуры аустенизации для стали 70ХЗГ2ВТБ

3.5 Превращения аустенита валковой стали при непрерывном охлаждении

3.6 Исследование распада переохлажденного аустенита по первой ступени в изотермических условиях

3.7 Выводы по главе 93 4 Разработка режимов термической обработки исследуемой стали 70ХЗГ2ВТБ

4.1 Определение режимов сфероидизирующего отжига

4.2 Карбидная фаза в исследуемой стали

4.3 Влияние температуры аустенизации на структуру и свойства исследуемой стали

4.4 Исследование процессов отпуска валковой стали 70ХЗГ2ВТБ

4.4.1 Микроструктура стали 70ХЗГ2ВТБ после отпуска

4.4.2 Исследование изменения карбидной фазы при отпуске

4.5 Прокаливаемость исследуемой стали

4.6 Механические свойства стали 70ХЗГ2ВТБ после термической обработки

4.7 Анализ структурных полей, образующихся при проведении термической обработки

4.8 Разработка режимов термической обработки валков горячей прокатки из экспериментальной стали

4.9 Выводы по главе

ГЛАВА 5 Оценка экономической эффективности от внедрения экспериментальной стали 135 5.1 Изготовление опытной партии валков горячего деформирования в условиях ОАО «МК ОРМЕТО-ЮУМЗ»

5.2 Расчет ожидаемого экономического эффекта для производителя от внедрения опытной стали 70ХЗГ2ВТБ в производство валков горячего деформирования

5.3 выводы по главе 5 149 Заключение 150 Список использованных источников

Совершенствование технологических процессов в современной металлургии определяет рост эффективности производства: повышение производительности труда, экономию материальных и энергетических ресурсов, а также качество продукции. Постоянно повышаются требования к уровню конструктивной прочности материалов, используемых в прокатном оборудовании, наиболее ответственными и нагруженными деталями которого являются валки.

Конструкционные свойства валков связаны, в свою очередь, со свойствами материала. Статическая и динамическая прочность, сопротивление хрупкому разрушению, задиро- и износостойкость, сопротивление усталостному разрушению, физические, коррозионные и прочие свойства материала принадлежат к числу основных факторов, определяющих надёжность и долговечность.

Для целенаправленного создания сталей с требуемыми свойствами необходимо формировать заданную структуру путем подбора химического состава, а также последующей термической обработки.

Для более полной реализации возможностей легирования и термической обработки необходимо детальное изучение особенностей фазовых превращений с целью разработки аналитического описания оптимальных технологических процессов.

Имеющийся опыт и научное обоснование технологии термической обработки позволяют на отдельных стадиях производства во все возрастающем масштабе использовать изменения температуры для целенаправленного влияния на технологические и эксплуатационные свойства материала [21, 22, 24]. Это означает, что области использования термической обработки быстро расширяются, а само понятие должно охватывать все термические процессы, целью которых является изменение свойств материала.

Рабочие валки как инструмент станов оказывают решающее воздействие на качество и стоимость продукции. Традиционно, основным материалом рабочих и опорных валков для толстолистовых и широкополосных станов горячей и холодной прокатки является высокохромистое литьё. ОМЗ «Спецсталь», ОАО "Уралмаш", ОАО «МК ОРМЕТО-ЮУМЗ» обеспечивают больше половины потребностей металлургических предприятий России в кованых валках. Это такие крупные предприятия, как Магнитогорский, Нижнетагильский, Новолипецкий металлургические комбинаты, Северсталь, Ашинский металлургический завод. В последние годы новыми заказчиками стали Германия, Япония, Швеция (Лпс1а181ее1Ро"\уег1Лс1., Ыоуёз81ее11пёиБ1па18., ЬрагМоуаНъЛАЗ) и др.

С появлением в конце 40-х начале 50-х годов высокопрочных сталей, жаропрочных сплавов, а также с увеличением производительности прокатных сынов и штампового оборудования существенно возросли требования к валковым сталям по теплоустойчивости и износостойкости [22, 75]. Последнее связано с тем, что предел прочности материалов, подвергаемых прокатке, превышает 1000 МПа и составляет чаще всего 1200-1500 МПа, т.е. в 2-5 раз выше прочности рядовых марок валковых сталей [96].

Это обстоятельство приводит к резкому возрастанию контактных напряжений (до 2600 МПа) и быстрому выходу из строя прокатного инструмента. Немаловажной причиной возникновения дефектов продукции является неправильный выбор термической обработки, а также температуры и времени аустенизации и отпуска.

Поэтому поиск и разработка новых валковых сталей повышенной производительности, а также оптимизация режимов термической обработки представляют одну из актуальных проблем современного материаловедения.

Цель исследования: повышение эксплуатационной стойкости и технологичности валков горячей прокатки путем разработки рационального легирующего комплекса и режимов термической обработки.

В работе поставлены и решены следующие задачи исследования: - разработка новой марки стали инструментального класса для валков горячей прокатки;

- изучение особенностей изменения структурно-фазового состава литой стали в результате гомогенизации и пластической деформации с последующей упрочняющей термической обработкой;

- исследование кинетики распада переохлажденного аустенита при непрерыв-ном охлаждении экспериментальной стали для определения температурно-временных интервалов фазовых превращений;

- разработка технологии термической обработки экспериментальной стали, обеспечивающей требуемый комплекс механических и технологических свойств;

- расчет температурных и структурных полей, формирующихся в валках из стали 70ХЗГ2ВТБ с различным сечением после объемного нагрева, и разработка рекомендаций по рациональным режимам термической обработки, обеспечивающих требуемый комплекс эксплуатационных свойств.

Научная новизна:

- теоретически и экспериментально обоснован рациональный химический состав новой валковой стали, отличающийся пониженным содержанием хрома и микролегирующим комплексом на основе вольфрама, титана и ниобия;

- изучено структурообразование валковой стали 70ХЗГ2ВТБ при непрерывном охлаждении в процессе термической обработки. Построена термокинетическая диаграмма распада переохлажденного аустенита исследуемой стали.

Достоверность результатов обеспечивается комплексным использованием современных методов исследования и высокоточного оборудования, согласованностью результатов лабораторных и производственных испытаний с учетом методов математической статистики и сопоставлением результатов исследований с работами и выводами отечественных и зарубежных авторов.

Практическая значимость работы состоит в повышении эксплуатационной стойкости валков горячей прокатки на 15-20 % за счет разработки новой экономнолегированной и технологичной стали и поиска оптимальных параметров режима ее термической обработки.

Основные результаты исследований переданы для практического использования на машиностроительное предприятие ОАО «МК ОРМЕТО-ЮУМЗ». Отдельные результаты работы используются в лекционных курсах дисциплин кафедры «Материаловедение и технология металлов» Орского гуманитарно-технологического института (филиала) ОГУ и в дипломном проектировании.

Апробация работы. Основные результаты и положения диссертации докладывались и были одобрены на итоговых научно-практических конференциях преподавателей и студентов ОГТИ (Орск, 2011); международной научной конференции «Инновационная деятельность предприятий по исследованию, обработке и получению современных конструкционных материалов и сплавов» (Орск, 2011); международных научно-технических Уральских школах-семинарах металловедов-молодых ученых (Екатеринбург, 2011), Уральской школы металловедов-термистов (Магнитогорск, 2012), юбилейных XX Петербургских чтениях по проблемам прочности (Санкт-Петербург, 2012), международной научно-технической интернет-конференции «Новые материалы и технологии в машиностроении» (Брянск, 2012), международной конференции «Актуальные проблемы прочности» (Уфа, 2012).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 14 научных работ, в том числе 5 статей в журнале из «Перечня.» ВАК.

Диссертация включает введение, пять разделов с описанием результатов теоретических и экспериментальных исследований, общие выводы и заключение, изложена на 164 страницах, содержит 70 рисунков, 24 таблицы, список использованных источников из 123 наименований.

5.3 Выводы по главе 5

1. Изготовлена опытная партия валков горячей прокатки из экспериментальной стали 70ХЗГ2ВТБ, внедрение которой в условиях эксплуатации на ООО «Уральская сталь» показало увеличение эксплуатационной стойкости на 15-20 % по сравнению с применяемыми ранее валками горячей прокатки, что подтверждено соответствующими актами внедрения.

2. Рассчитан экономический эффект производителя и потребителя от внедрения новой марки стали, который составил 5238959 и 16500000 рублей соответственно.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. На основе проведённых теоретических и экспериментальных исследований разработана новая марка легированной валковой стали 70ХЗГ2ВТБ, содержащей углерод (0,65-0,78 %), хром (2,5-3,2 %), марганец (1,6-2,1 %) и, дополнительно, вольфрам (1,5-2,0 %), титан (0,3-0,5 %) и ниобий до 0,055 %.

2. Термическая обработка литых заготовок, заключающаяся в диффузионном отжиге при 1050-1200 °С, не позволила получить однородную мелкозернистую структуру, в связи с чем на промежуточном этапе изготовления валка необходимо применение пластической деформации и последующего сфероидизирующего отжига с комбинированным охлаждением.

3. Дилатометрическим анализом определены критические точки

А Ы А К экспериментальной стали: Ас1 = 765 °С и Ас1 = 815 °С. Получены температурно-временные интервалы структурных превращений при охлаждении образцов с постоянной скоростью 10-0,013°С/с после аустенизации при 1000 °С в течение 15 минут.

4. Изучено влияние параметров аустенизации на процессы растворения карбидной фазы при нагреве. Показано, что повышение температуры вызывает растворение карбидов типа Ме7Сз, что способствует росту зерна аустенита в интервале температур 850-950 °С. При дальнейшем повышении температуры рост зерна сдерживается присутствием мелкодисперсных карбидов типа МеС.

5. Исследование процессов выделения карбидной фазы при отпуске показало, что замедление разупрочнения стали в интервале температур отпуска 500-550 °С (при выдержках до 24 часов) связано с явлением дисперсионного твердения за счет выделения дополнительных карбидов типа МеС, Ме2зСб

6. Предложена технология обработки стали 70ХЗГ2ВТБ, включающая ковку при температуре 1200 °С с последующим отжигом при 780 °С и комбинированным охлаждением, закалку с температуры 1050 °С в масло и высокий отпуск при температуре 550 °С с охлаждением на воздухе, обеспечивающая наилучшее сочетание получаемых показателей прочности (св = 1610 МПа), твёрдости (56 1ЖС), ударной вязкости (КСИ = 535 кДж/м2) и прокаливаемости (до 100 мм при твердости полумартенситной зоны до 45 НЫС).

7. Расчет структурных составляющих по сечению заготовок с предложенной термической обработкой показал, что для валков диаметром бочки до 200 мм происходит практически сквозная закалка, а свыше - в центре валка формируется смешанная перлито-бейнитная структура.

8. Стойкость валка, изготовленного из опытной марки стали, увеличилась на 15-20 % по сравнению с применяемыми валками горячей прокатки, что подтверждено актом внедрения.

1. Адамова, П.А. Сокращенные режимы отпуска крупных прокатных валков / H.A. Адамова, Е.М. Векслер // Сталь. 1922. - №1. - С. 78-80.

2. Апаев, Б.А. Фазовый магнитный анализ сплавов / Б.А. Апаев. М. : Металлургия, 1976. - 281 с.

3. Астафьев, A.A. Исправление крупнозернистости в литых заэвтектоидных сталях / A.A. Астафьев, М.С. Потапова, И.А. Борисов // Металловедение и термическая обработка металлов. 1969. - №3. - С. 64-65.

4. Ветер, В.В. Выбор режимов термической обработки для восстановления валков из стали 9Х2МФ / В.В. Ветер, E.J1. Торопцева, Г.В. Лихачев и др. // Сталь. 2000. -№ 2. - С. 63-66.

5. Башнин, Ю.А. Термическая обработка крупных поковок / Ю.А. Башнин, И.В. Паисов, В.Н. Цурков, М.В. Коровина. М. : Металлургия, 1973. -176 с.

6. Беккерт, М. Способы металлографического травления : справ, изд. : пер. Снем. / М. Беккерт, X. Клемм. 2-е изд., перераб. и доп. - М. : Металлургия, 1988, - 400 с.

7. Беликов, C.B. Влияние легирования на параметры кинетики распада переохлажденного аустенита и свойства Cr-Mo-V валковых сталей : Автореф. дис, на соиск. учен, степ, к.т.н. /СВ. Беликов Екатеринбург. - 2001.- 22 с.

8. Белкин, М.Я. Исследование стали с повышенной хрупкой прочностью для бандажей составных опорных валков / М.Я. Белкин, В. 3. Камалов, JI. М.Белкин // Валки прокатных станов. М.: Металлургия, 1989, - С. 16-24

9. Белкин, М.Я. Трещиностойкость как критерий работоспособности валковой стали / М.Я. Белкин, В.З. Камалов, JIM. Белкин // МиТОМ. 1986. -№4.-С. 57-61.

10. Белоус, М.В. Превращения при отпуске стали / М.В. Белоус, В.Т. Черепин, М.А. Васильев М. : Металлургия, 1973. - 231с.

11. Брусиловский, Б.А. Особенности изменения структуры и твердости закаленньх крупногабаритных валков из стали 9Х2МФ при отпуске / Б.А. Брусиловский // Металловедение и термическая обработка металлов. 1998. -№12.-С. 4-6.

12. Брусиловский, Б. А. Исследования остаточного аустенита в поверхностном слое валков холодной прокатки / Б.А. Брусиловский, В.Н. Заика, Т.Е. Пискарева // ФММ. 1989. - том 67. - вьп. 6.

13. Будагьянц, H.A. Литые прокатные валки / H.A. Будагьянц, В.Е. Карсский. М. : Металлургия, 1983. - 174 с.

14. Винокур, Б.Б. Структура конструкционной легированной стали / Б.Б. Винокур, В.Л. Пилюшенко, О.Г. Касаткин. М.: Металлургия, 1983. - 216 с.

15. Винокур, Б.Б. Прокаливаемость конструкционных сталей / Б.Б. Винокур, В.Л. Пилюшенко. Киев : Наукова думка, 1970. - 108 с.

16. Винокур, Б.Б. Прочность и хрупкость конструкционной легированной стали / Б.Б, Винокур, В.Л. Пилюшенко. Киев : Наукова думка, 1983.-283 с.

17. Власова, Н.В. Напряженно-деформированное состояние стальных деталей при регулируемом охлаждении / Н.В. Власова, H.A. Адамова, В.Г.

18. Сорокин // Металловедение и термическая обработка металлов. 1986. - №12. -С. 38-41.

19. Воронцов, М.Н. Эксплуатация валков обжимных и сортовых станов / М.Н.Воронцов. М. : Металлургия, 1973. - 288 с.

20. Гедеон, М.В. Термическая обработка валков холодной прокатки / М.В. Гедеон, Г.П. Соболь, И.В. Паисов. М. : Металлургия, 1973. - 344 с.

21. Геллер, Ю.А. Инструментальные стали / Ю.А. Геллер. М. : Металлургия, 1975. - 584 с.

22. Гервасьев, М.А. Фазовые превращения в процессе отпуска валковых сталей / М.А. Гервасьев, М.А. Филиппов, Б.Д. Петров, B.C. Палеев, Ю.В. Худорожкова // Металловедение и термическая обработка металлов. 2005, -№ 1.-С. 12-15.

23. Гольдштейн, М.И. Специальные стали: Учебник для вузов / М.И. Гольдштейн, C.B. Грачев, Ю.Г. Векслер. 2-е изд. перераб. и доп. - М. : «МИСИС», 1999.-408 с.

24. Гольдштейн, М.И. Дисперсионное упрочнение стали / М.И. Гольдштейн, В.М. Фарбер. М. : Металлургия, 1979. - 208 с.

25. Горелик , С.С. Рентгенографический и электроннооптический анализ : учеб. пособие для студентов вузов / С.С. Горелик, J1.H, Расторгуев, Ю.А. Скаков 4-е изд„ перераб. и доп. - М. : МИСИС, 2002. - 360 с.

26. Гудремон ,Э. Специальные стали / Э. Гудремон. М. : Металлургия. - 1960.- 1200 с.

27. ГОСТ 8.064-94. ГСИ Государственный специальный эталон и государственная поверочная схема для средств измерения твердости по шкалам Роквелла и Супер-Роквелла.

28. Дзюба, В.А. Инструментальная сталь ледебуритного класса Х9ВМФШ для изготовления валков холодной прокатки / В.А. Дзюба, С.П. Пономарев, В.П. Лычева и др. Донецк : Донецкий ЦНТИ, 1983 - 40 с.

29. Доронин, И.В. Выбор стали для валков холодной прокатки / И.В. Доронин, И.В. Перепелица, В.Л. Булавин // Сталь. 1987, - №11. - С. 84

30. Доронин, И.В. Повышение эксплуатационной стойкости валковхолодной прокатки при производстве ленты прецизионных сплавов / И.В. Доронин, B.JI. Булавин, A.A. Корягин и др. В сб. Новые технологии производства спецсталей. - М.: 1ЩИИТЭИ, 1990. - с. 107

31. Доронин, И.В Структура естественных дисперсно-упрочненных композиционных материалов на базе сталей ледебуритного класса / И.В. Доронин, В.J1.Булавин, В.И. Антипов // Физика и химия обработки металлов, 1991 -с. 141

32. Доронин, В.М., Термическая обработка углеродистой и легированной стали. М. : Металлургиздат, 1955. - с. 396

33. Драйгер, Д.А. Стойкость валков чистого холодною проката / A.C. Венжега, М.Я. Белкин, Г.И. Вальук. М.: Машиностроение, 1964 -128 с.

34. Измерение микротвердости вдавливанием алмазных наконечников : ГОСТ 9450-76

35. Клейс, И.Р. Износостойкость элементов измельчителей ударного действия / И.Р. Клейс, Х.Х. Удэмыйс. М. : Машиностроение, 1986. - с. 160

36. Когос, A.M. Металлургическое оборудование / A.M. Когос, В.В. Романов : Науч. тр. НИИинформтяжмаш. М. : НИИинформтяжмаш,1968. -№1-68- 18 с.

37. Корн, Г. Справочник по математике / Г. Корн, Т. Корн. М. : Наука, 1974.-831 с.

38. Королев, A.A., Конструкции и расчет машин и механизмов прокатных станов / A.A. Королев. М. : Металлургия, 1969 - 464 с.

39. Кристиан Дж. У. // Физическое металловедение. Вып. II. М. : Мир, 1968. - С . 227-341.

40. Крылова, С.Е. Разработка оптимального сплава, обеспечивающего длительную, безаварийную работу оборудования в условиях ударно-абразивного износа / С.Е. Крылова, В.А. Москаленко , В.И. Грызунов // Сталь, 2005.-№3,-С. 201-210.

41. Кусков, Ю.М. Использование высоколегированных быстрорежущих сталей для прокатных валков / Ю.М.Кусков // Сталь. 2004. - №4. - С. 43-47.

42. Лопухин, П,И. Прочность прокатных валков / П.И. Лопухин, В.Л.

43. Николаев, В.П. Полухин и др. Алма-Ата : Наука, 1984 - 295 с.

44. Люты, В. Закалочные среды : справ. / В. Люты : пер. с польск. -Челябинск: Металлургия, 1990. 192 с.

45. Марочник сталей и сплавов / В.Г. Сорокин и др.. М. : Машиностроение, 1989. - 640 с.

46. Марочник сталей и сплавов / под ред. A.C. Зубченко. М. : Машиностроение, 2001 -672 с.

47. Меськин, B.C. Основы легирования стали / B.C. Меськин. М. : Металлургия, 1964 - 684 с.

48. Металловедение и термическая обработка стали : Справочное издание в 3-х тт. / под ред. Бернштейна М.Л., Рахштадта А.Г. 4-е изд. перераб. и доп. Т. 1. Методы испытаний и исследования. - М. : Металлургия, 1991. -304 с.

49. Металловедение и термическая обработка стали: Справочное издание в 3-х тт. / под ред. Бернштейна М.Л., Рахштадта А.Г. 4-е изд. перераб. и доп. Т. 2 - М. : Металлургия, 1991. - 368 с.

50. Металлография железа. Том 2. «Структура сталей» (с атласом микрофотографий) / пер. с англ. изд-во «Металлургия», 1972. 284 с.

51. Металлография железа. Том 1. «Основы металлографии» (с атласом микрофотографий). Пер. с англ. Изд-во «Металлургия», 1972, 240 с.

52. Металлы. Методы измерения твёрдости по Роквеллу : ГОСТ 9013-59,-Введ. 1969-01-01.-М., 1989.

53. Металлы. Метод испытания на абразивное изнашивание при трении о закрепленные абразивные частицы : ГОСТ 17367-71. Введ. 2001-01-73. -М., 1972.

54. Миркин, Л.И. Рентгеноструктурный контроль машиностроительных материалов : справочник /. М. : Машиностроение, 1979 - 134 с.

55. Михайлусь, A.C. Определение температурных напряжений в валках станов горячей прокатки / A.C. Михайлусь, Ю.С. Шатик, И.И. Моисеенко // Известия вузов. Черная металлургия. 1990. - №1. - С. 56-57.

56. Молодан, Г.А. Состояние вопроса и тенденции в производствевалков многовалковых станов. Обзорная информация / Г.А. Молодан, В.К. Заболоцкий, Л.П. Мешкова. М. : ЦПИИЮИтяжмаш, 1984,вып. 4 - 37с.

57. Морозов, Н.П. Исследование причин хрупкого разрушения цельнокованых прокатных валков / Н.П. Морозов, P.C. Фазлиахметов, Е.Г. Моисеева и др. // Материалы и дефекты стальных конструкций: сб. Марианске Лазне, -1973.-С. 111-125.

58. Морозов, Н.П. Производство и эксплуатация крупных опорных валков / Н.П. Морозов, В.А. Николаев, В.П. Полухин и др. М. : Металлургия. - 1977.- 128 с.

59. Нагорнов, Н.П. Технология изготовления и результаты исследований валков холодной прокатки на УЗТМ / Н.П. Нагорнов. М.: ГНТК, 1959. - 63 с.

60. Немчинский, А.Д. Методика экспериментального определения прокаливаемости / А.Д. Немчинский // Вестник машиностроения. 1952. -№2. - С. 30- 32.

61. Новиков, И.И. Теория термической обработки металлов : учебник для ВУЗов. 4-е изд., перераб. и доп. / И.И. Новиков. М. : Металлургия, 1986 -480 с.

62. Общие положения производства валков из ковкой стали. Проспект фирмы KantocRolls (пер. сяпонского), 1994

63. Пат. 2015757 Россия, МКИ В21 В28/02. Способ эксплуатации прокатного валка / Ветер В.В., Гриднев А.Т, Настич В.П. и др. Новолипецкий металлургический комбинат. № 5055733/27; заявл. 21.07.92, Опубл. 15.07.94.

64. Петров, Б.Д., Валки с повышенной глубиной закалки / Б.Д. Петров, О.А.Журавлева // Тяжелое машиностроение. -1991. №9. - С, 24-26

65. Полухин, П.И. Прокатка на многовалковых станах / П.И. Полухин, . В.П. Полухин и др. М.: Металлургия, 1981. - 248 с.

66. Полухин, В.П. Надежность н долговечность валков холодной прокатки / В.П. Полухин, В.А. Николаев, М.А. Тылкин и др., 2-е изд., М. : Металлургия, 1976. - 448 с.

67. Полухин, В.П. Валки многовалковых станов / В.П. Полухин, МЛ. Бернштейн, А.Ф. Пименов и др., М.: Металлургия, 1983. - 129 с.

68. Попова, JI.E. Диаграммы превращения аустенита в сталях и бета-раствора в сплавах титана: справочник термиста / J1.E. Попова, А.А. Попов, 3-еизд., перераб. И доп. - М.: Металлургия, 1991. - 503 с.

69. Потапов, И.И. Способ получения валков холодной прокатки / И.В. Доронин, Н.И. Ахмедшин и др.,. Авт. свид.№1360209, Бюллетень 1987, № 46

70. Приходько, В.П. Изготовление бандажированных валков УБС методом горячей посадки / В.П.Приходько, Н.М.Ершов, А.А.Киричков и др. // Сталь,- 1990. №3. - С. 70-72.

71. Расчёты и испытания на прочность. Методы механических испытаний металлов. Определение характеристик трещиностойкости (вязкости разрушения) при статическом нагружении : ГОСТ 25.506-8. Введ. 01.01.86 Госстандарт СССР - М.: Изд-во стандартов, 1985.-61 с.

72. Румшиский, Л.З. Математическая обработка результатов эксперимента /Л.З. Румшиский М.: Наука, 1971. - 192 с.

73. Русаков, А.Д. Разработка и исследование валков повышения стойкости с целью улучшения качества микроленты.: Автореф. дис. канд. техн.наук., М., МИСиС. - 1996.

74. Садовский, В.Д. Остаточный аустенит в закаленной стали / В.Д. Садовский, Е.А. Фокина. М. : Наука, 1986. - 113 с.

75. Салтыков, С.А. Стереометрическая металлография / С.А. Салтыков. М. : Металлургия, 1976. - 270 с.

76. Синнаве, М. Новые марки прокатных валков и тенденции развития их производства / М. Синнаве // Сталь. 2003. - № 7. - С. 48-52.

77. Смирнов, М.А. Основы термической обработки стали : учебное пособие / М.А. Смирнов, В.М. Счастливцев, Л.Г. Журавлёв. М: Наука и технологии, 2002. - 519 с.

78. Соколов, С.О. Экономнолегированная сталь для валков горячей прокатки высокопроизводительных станов / С.О. Соколов // Вестник Оренбургского государственного университета. 2012. - № 9. - С. 126-133.

79. Соколов, С.О. Режимы предварительной термической обработки прокатных валков из сталей с различным содержанием углерода / С.О. Соколов, O.A. Якунина, Е.Ю. Приймак, Грызунов В.И. // Вестник молодого ученого -Орск: Изд-во ОГТИ, 2012. С. 37-45.

80. Солнцев, Ю.П. Специальные материалы в машиностроении / Ю.П. Солнцев, Е.И. Пряхин, В.Ю. Пирайнен. Санкт-Петербург : ХИМИЗДАТ, 2004. - 640 с.

81. Справочные данные по валкам для холодной прокатки. Проспект фирмы KantocRolls (пер. сяпонскою), 1994

82. Сталь повышенной контактной выносливости для валков холодной прокатки / М.С. Потапова, Х.К. Шайдулина, В.Т. Козлов и др. // Сталь.- 1986.-№2.-С. 80-82.

83. Сталь тонколистовая конструкционная легированная высококачественная специального назначения. ГОСТ 11268-65

84. Степнов, М.Н. Статистические методы обработки результатов механических испытаний : справочник / М.Н. Степнов. М. : Машиностроение, 1985.-232 с.

85. Сплавы со специальными упругими свойствами ЧМТУ 5164-55, ЧМТУ 5834-57,ЧМТУ 741-64, ЧМТУ 891-63

86. Спектор, А.Г. Структура и свойства подшипниковых сталей / А.Г. Спектор, Б.М. Зельбет, С.А. Киселева. М. : Металлургия, 1980 - 264 с.

87. Спектор, А.Г. Статистический анализ структур с шарообразными зернами / А. Г. Спектор // Заводская лаборатория. 1955, - № 2. - С. 193-194.

88. Счастливцев, В.М. Роль принципа метастабильности аустенита Богачёва-Минца при выборе износостойких материалов / В.М. Счастливцев, М.А. Филиппов // МиТОМ. 2005. - №1. - С. 6-9.

89. Толстов, И. А. Повышение работоспособности инструмента горячего деформирования / И.А. Толстов, A.B. Пряхин, В.А. Николаев. М. : Металлургия, 1990. - 142 с.

90. Трейгер, Е.И. Повышение качества и эксплуатационной стойкости валков листовых станов / Е.И.Трейгер, В.П.Приходько. М. : Металлургия, 1988.- 192 с.

91. Третьяков, A.B. Расчет и исследование валков холодной прокатки / A.B. Третьяков, Э.А. Грабер М. : Машиностроение, 1966. - 180 с.

92. Третьяков, A.B. Прокатка тончайшей ленты / A.B. Третьяков. И.: Металлургиздат, 1957 - 99 с.

93. Тылкин, М.А. Температуры и напряжения в деталях металлургического оборудования / М.А. Тылкин, Н.И. Яровой, П.И. Полухин. М. : «Высшая школа», 1970. - 428 с.

94. Тылкин, М.А. Повышение долговечности деталей металлургического оборудования / М.А. Тылкин. М. : Металлургия, 1971. -608 с.

95. Уманский, Я С, Рентгенография металлов и полупроводников / Я.С. Уманский, М.: Металлургия, 1969. - 496 с.

96. Уэндландт, У. Термические методы анализа / У. Уэндландт. М. : Мир,1978. 526 с.

97. Фазовый рентгеноструктурный анализ : метод, указания. -Свердловск: УПИ, 1980.- 18 с.

98. Фрактография и атлас фрактограмм : справ, изд. пер. с англ. / под ред. Дж. Феллоуза. М. : Металлургия, 1982. - 489 с.

99. Худорожкова, Ю.В. Изучение кинетики распада переохлажденного аустенита в валковых сталях / Ю.В. Худорожкова, JI. А. Махмутова, Е, С. Пятырова, М. А.Гервасьев // Сб. трудов X отчётная конф. мол. учёных ГОУ УГТУ-УПИ. Екатеринбург, 2006. - С. 352.

100. Черепин, В.Т. Экспериментальная техника в физическом металловедении / В.Т. Черепин. Киев : Техн1ка, 1968. - 198 с.

101. Штайнхофф, К. Предотвращение повреждений и улучшение эксплутационных свойств валков / К. Штайнхофф // Сталь. 2001. - № 8. - С. 37-41.

102. Штайнхофф, К. Современные валковые стали для холодной прокатки / К. Штайнхофф, X. Брунс // Сталь. 2001. - № 8. - С. 41-43.

103. Эрман, М. Влияние избыточных карбидов на прочность горячекатанных валков из стали типа быстрорежущей / М. Эрман, Ж. П. Брайер, Ж. Леконт-Бекер // Металловедение и термическая обработка металлов.-2006.-№9.-С. 87-92.

104. Magnee A. New Highchromium alloys for rolling mill rolls / A. Magnee, D. Totolidis, J. P. Breyer, J. Pumode // Bull. Cercle etud. Met.- 1985. V. 15, - № 10. P. 1/1-1/22.

105. Hoyle G. Nigh Speed Alloy Metals Revier, 1965, v. 12, M; 115

106. Rolls 2003. Stahland Eisen. 2003. - № 2, 12 с. Англ. 9-11 апреля 2003 г.Бирмингем