автореферат диссертации по металлургии, 05.16.05, диссертация на тему:Исследование, моделирование и разработка технологии производства ленты из перлитных сталей с заданными структурой и механическими свойствами горячим плющением

На правах рукописи

Блинов Виктор Владимирович

Исследование, моделирование и разработка технологии производства ленты из перлитных сталей с заданными структурой и механическими свойствами горячим плющением

Специальность 05.16.05 - «Обработка металлов давлением»

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 2005 г.

Работа выполнена в Московском государственном институте стали и сплавов (технологическом университете) (МИСиС) на кафедре пластической деформации специальных сплавов (Россия) и во Фрайбергской Горной Академии (ФГА) в институте обработки металлов давлением (Германия) в рамках научно-технического сотрудничества МИСиС и ФГА.

Научные руководители:

Доктор технических наук, профессор Зиновьев Александр Васильевич (Россия) Доктор-инженер, профессор Кавалла Рудольф (Германия) Доктор-инженер, Юниус Ханс- Тони (Германия)

Официальные оппоненты:

Доктор технических наук, профессор Лукашкин Николай Дмитриевич Кандидат технических наук Тиц Михаил Юрьевич

Ведущая организация: ОАО Московский металлургический завод "Серп и молот*

Защита состоится 11 апреля 2005 г. в 14-00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.132.09 при Московском государственном институте стали и сплавов (технологическом университете) по адресу: 119049, Москва, ГСП-1, Ленинский проспект, 4

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Автореферат разослан У/ ' марта 2005 года.

Общая характеристика работы

Актуальность темы: Среди наиболее важных направлений развития производства металлопродукции разработка новых энергосберегающих технологий, обеспечивающих повышение выхода годного и улучшение качества продукции, является одним из приоритетных.

Одним из распространенных способов производства узкой ленты является процесс плющения круглого профиля. Преимуществом плющеной ленты по сравнению с узкой полосой, полученной продольной резкой, является наличие закруглённых кромок, которые позволяют увеличить срок службы изделий. Плющеная лента поставляется в бунтах массой до 3 т, при этом длина ленты достигает нескольких десятков километров, что является эффективным фактором при последующей обработке на непрерывных высокопроизводительных автоматах. Из плющеной ленты изготавливают, например, пружины для автомобильной и авиационной промышленности, приборостроения и сельскохозяйственного машиностроения. Её используют также в качестве заготовки при производстве автомобильных стеклоочистителей, пил, втулок мотовело-цепей, роликов, подшипников качения, окантовки для горных лыж, сноубордов и т.п..

Типовая технология производства плющеной ленты включает в себя холодную многопроходную прокатку и промежуточные отжиги. В связи с этим технологическая схема производства является многоцикличной и энергоёмкой. В качестве альтернативной технологии можно рассматривать процесс производства с использованием горячего плющения. При использовании контролируемого охлаждения с прокатного нагрева может быть получена благоприятная структура сорбита. Для получения деформированной структуры возможно использование дополнительной холодной прокатки за один проход. При применении термомеханической обработки достигается существенное повышение прочностных свойств плющеной ленты при хорошей пластичности и вязкости. Благодаря использованию горячего плющения удастся значительно снизить энергозатраты, сократить цикл и уменьшить издержки производства, повысить выход годного. Одновременно появляется возможность расширения сортамента выпускаемой продукции по геометрии и механическим свойствам.

В связи с вышеизложенным исследование и моделирование процессов формообразования ленты, ^прмирпвания ее структуры и свойств при горячем

РОС. НАЦИОНАЛЬНАЯ БИБЛИОТЕКА С. Петербург » гъпг

плющении и на этой основе разработка эффективного технологического процесса является актуальной научно-технической задачей.

Настоящее исследование, выполненное в научных лабораториях кафедры ПДСС МИСиС (Россия) и института ОМД ФГА (Германия) применительно к заводу фирмы C.D. Wälzholz Hagen (Германия), является составной частью долговременного научно-технического сотрудничества МИСиС и ФГА по подготовке инженеров и специалистов высшей квалификации.

Цель работы

Исследование и моделирование процессов формообразования и формирования структуры и механических свойств при горячем плющении круглого профиля и на этой основе разработка технологического процесса производства плющеной ленты из перлитных сталей.

При этом решались следующие задачи:

1. Экспериментально исследовать и разработать математическую модель течения металла при горячем плющении;

2. Разработать температурную модель очага деформации при горячем плющении и контролируемом охлаждении с прокатного нагрева;

3. Экспериментально исследовать и разработать математическую модель развития аустенитной структуры при горячем плющении и контролируемом охлаждении;

4. Экспериментально исследовать и разработать математическую модель фазовых превращений перлитных сталей в процессе контролируемого охлаждения с прокатного нагрева;

5. Экспериментально исследовать и разработать математическую модель зависимости механических свойств от структурообразования и параметров процесса горячего плющения;

6. Разработать комплексную математическую модель для расчёта температурных полей, процессов формообразования и формирования структуры и свойств при горячем плющении;

7. Разработать технологическую схему производства ленты с закругленными кромками, компоновку оборудования непрерывной технологической линии, деформационные и температурные параметры технологического процесса производства ленты из перлитных сталей способом горячего плющения.

Научная новизна

Получены зависимости:

• поперечного течения материала от высотной деформации, температуры, диаметра валков и марки стали при горячем плющении;

• формирования аустенитной структуры в очаге деформации и во время контролируемого охлаждения от технологических параметров процесса;

• формирования структуры фазового превращения и механических свойств от параметров процесса горячего плющения.

На основе полученных экспериментальных данных разработана комплексная математическая модель процесса горячего плющения, учитывающая влияние температурных и деформационных параметров процесса на формирование структуры и механических свойств плющеной ленты.

Разработана методика математического моделирования процесса перлитного превращения с использованием кривых охлаждения при контролируемом охлаждении с прокатного нагрева.

Практическая ценность работы.

Проведённые исследования формообразования, структурных и механических свойств ленты при горячем плющении использованы для разработки новой технологии производства высококачественной ленты, отличительной особенностью которой является применение контролируемого охлаждения с прокатного нагрева. Разработанная модель горячего плющения, реализованная на ЭВМ, позволяет прогнозировать структуру и механические свойства изделий при заданных условиях прокатки и контролируемого охлаждения или определять параметры процесса прокатки и контролируемого охлаждения для производства ленты с заданными параметрами качества по структуре и механическим свойствам. На основе результатов экспериментальных исследований и моделирования разработаны деформационные и температурные режимы процесса производства ленты из перлитных сталей и предложена схема компоновки оборудования, которые были использованы в проектном решении строительства новой комплексной непрерывной линии горячего плющения на заводе фирмы С.О.\№игИо1г Надеп (Германия).

Разработанные математические модели процессов горячего плющения использованы в учебном процессе при выполнении курсовых и дипломных на-

учно-исследовательских работ в институте обработки металлов давлением Фрайбергской горной академии (Германия) и кафедре пластической деформации специальных сплавов Московского Государственного института стали и сплавов (Технологический университет) в России.

Достоверность результатов. Результаты экспериментальных исследований, математические модели и основанные на них научные положения, выводы и рекомендации получены на основе теории прокатки и термомеханической обработки, применением современного исследовательского оборудования, измерительной техники и компьютерного обеспечения.

Апробация работы. Результаты работы доложены и обсуждены:

1. На научно-технических семинарах института ОМД ФГА (Германия) в 2001,2002, 2003,2004 годах;

2. На совещаниях руководства и персонала отдела качества и развития новых технологий фирмы C.D. Walzholz Hagen (Германия) в 2001, 2002, 2003, 2004 годах;

3. На научных семинарах кафедры ПДСС МИСиС (Россия) в 2003 и 2004 годах;

4. На пятом конгрессе объединения прокатчиков в г. Череповце (Россия) в 2003 году.

Публикации. Основное содержание диссертации опубликовано в 2 статьях.

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, 6 глав, общих выводов, изложена на 160 страницах, содержит 90 страниц машинописного текста, 80 рисунков, 20 таблиц и 1 приложение, включает библиографический список из 112 наименований.

Краткое содержание работы

В работе представлен обзор и анализ существующих технологий производства ленты холодным плющением и отражены преимущества получения ленты горячим плющением. Описаны изменение температурного поля при горячей деформации и последующего охлаждения, а также процессы течения материала при плющении и формирования структуры и свойств во время и после горячей деформации. Далее обоснована актуальность работы и сформулированы цель и основные задачи исследований.

Методика проведения экспериментальных исследований

Для исследования процесса получения ленты горячим плющением были выбраны стали С45, С75 и 10NICr5-4, входящие в сортамент продукции фирмы C.D.Wälzholz Hagen (Германия). Химический состав сталей представлен в табл. 1.

Таблица 1 - Химический состав исследуемых сталей (%)

Химические элементы

Сталь с SI МП Р S Cr Ni AI Си

C75 0,728 0,210 0,600 0,010 0,011 0,070 0,050 0,001 0,062

С45 0,455 0,209 0,717 0,008 0,020 0,228 - 0,001 -

10№Сг5-4 0,099 0,230 0,649 0,011 0,009 1,060 1,297 0,035 0,062

Для исследования формирования аустенитной структуры при быстром нагреве применяли установку кондуктивного нагрева с компьютерным управлением. Она позволяет осуществлять заданные режимы нагрева и охлаждение водяной пылью под давлением. Нагревали образцы из проволоки диаметром 2,3 мм и длиной 200 мм. Измерение температуры производили с помощью микротермоэлемента №Сг-№ диаметром 0,1 мм.

Для исследования формообразования, формирования аустенитной структуры и структуры фазового превращения, механических свойств в процессе горячего плющения и последующей термообработки с прокатного нагрева было использовано следующее оборудование: муфельная печь 1 для нагрева исходной проволоки диаметром 5 и 5,5 мм и длиной 400 мм под прокатку, двухвалковая прокатная клеть со стальными валками диаметром 360 мм и длиной бочки 500 мм, установка ускоренного охлаждения с регулируемой подачей воздуха, муфельная печь 2 для моделирования температуры смотки. Производили измерение температуры в печном пространстве, температуры образцов с помощью пирометров непосредственно перед входом в валки и во время последующего контролируемого охлаждения до температуры смотки с записью данных компьютером.

Для металлографического исследования аустенитной структуры, формирующейся во время горячего плющения, осуществляли "прокатку в воду". Ау-стенитную структуру во время контролируемого охлаждения фиксировали непосредственно перед фазовым превращением охлаждением водой (около 750°С).

Исследование структуры фазового превращения и механических свойств производили на прокатанных образцах после контролируемого охлаждения, выдержки в течение 10 минут при температуре смотки и последующем свободном охлаждении на воздухе.

Металлографические исследования осуществляли на световом и растровом электронном микроскопах по стандартным методикам. Механические свойства (предел текучести, временное сопротивление разрыву, относительное удлинение и сужение при разрыве) определяли испытанием на растяжение на образцах, изготовленных по стандартам DIN 50125 Form Е, также производили измерение твердости HV 10.

Исследование реологических свойств и динамической рекристаллизации осуществляли на пластометре с компьютерным управлением в диапазоне температур 900...1000°С и скоростей деформации 0,1...10 с"1.

С помощью дилатометрических исследований определяли температуры начала и конца фазовых превращений в зависимости от температуры, степени деформации и скорости охлаждения. Далее производили металлографическое исследование микроструктуры и измеряли микро- (HV 0,1) и макротвёрдость образцов (HV10).

Исследование и математическое моделирование формообразования материала при горячем плющении

Под влиянием внешних сил в очаге деформации происходит течение металла, на которое оказывает влияние главным образом распределение внутренних напряжений (механические свойства материала, неравномерность деформации, скорость деформации и температура) и контактное взаимодействие материала и инструмента (силы трения, геометрия очага деформации). Характер течения металла при плющении зависит от соотношения сопротивлений течению металла в продольном и поперечном направлениях.

При горячем плющении в валках диаметром 360 мм в областях температур 900...1000°С было получено примерно одинаковое уширение исследуемых сталей. При высоких степенях деформации наблюдалось несколько большее уширение сталей С45 и 10NiCr5-4, чем у стали С75. Причиной этому служит более низкий уровень сопротивления деформации сталей С45 и 10NiCr5-4. При горячем плющении в валках диаметром 150 мм в областях температур

900...1000°С происходит значительное снижение уширения. Понижение температуры плющения до 800...850'С способствует незначительному повышению уширения. Однако данный температурный интервал является нежелательным в технологическом процессе, т. к. при этом формируется нерекристаллизованная аустенитная структура, что в свою очередь негативно сказывается на механических свойствах плющеной ленты. На основе многочисленных экспериментальных данных были получены следующие формулы для расчёта ширины ленты Ь1 при горячем плющении:

- сталь С75

Ь, = ¿а ■ ((0,0057 • г +1,57 М)^ - 0,1824в„,„ +1,007); (1)

- сталь С45

Ьх = ай ■ ((0,0057 • г +1,5714)*^ - 0,07^ +1,007); (2)

- сталь 101ЧЮг5-4

Ьх =а0 ((0,0057-г+1,5714)^ -ОД^ +1,007), (3)

где: <Зо - диаметр исходной проволоки в мм, етах = (бо-ИО/с^ - максимальное обжатие, г - радиус валков в мм. Корреляционный фактор вышеприведённых уравнений составил 0,99.

Для определения локальных деформационных параметров разбиваем исходную заготовку на продольные спои (рис. 1). При этом для всех слоёв принимается одинаковая вытяжка.

Логарифмическая степень деформации по высоте в очаге деформации <Рь(х) для каждого продольного слоя определяется следующим образом:

<рЛх) = 1пА-; к0(у) = ¿Л-^-; Их) = А, ^ (4)

где: И0 - исходная высота слоя, мм; х - координата в направлении прокатки, мм (0 < х < (омакс); Г>(х) - высота слоя в очаге деформации, мм; с!о - диаметр исходной заготовки, мм; у - координата слоя в поперечном направлении, мм; г - радиус валков, мм.

Рис. 1 Схема процесса плющения проволоки (а) и геометрия очага деформации (б) (<ро - угол захвата; <р - угол между касательной к дуге АЕ и горизонтальной плоскостью)

Логарифмическая степень деформации в направлении прокатки в очаге деформации <р:(х) для всех продольных слоёв определяется исходя из того, что отношение <р\(х)/ <р, изменяется в очаге деформации по кубической функции, откуда получаем:

V 2'

I л

(5)

<Р,(х) = <Р,

-ш

; =1пЬ- = 1п-Д"

/о Л

где: Ао = пбог14 - площадь поперечного сечения исходной проволоки, мм2; А1 - площадь поперечного сечения плющеной ленты, которое можно рассчитать, используя следующую формулу, разработанную в ВНИИметизе:

А,=2>,/г,-

К?)-

0,12

2,25-

1,25/», Ьг

(6)

Так как известны логарифмические степени деформации по высоте и в направлении прокатки, то логарифмическую деформацию по ширине <рь(х) для каждого слоя можно рассчитать используя закон постоянства объёма:

<Pi(x) = <ph(x)-ç>,(x).

(7)

Для расчёта скорости деформации по высоте, в направлении прокатки и по ширине используется аналогичный принцип как и при расчёте степеней деформации:

141 ДНа I. Л*,-»,

_1 dh 1 h, -k,„ ф — —-*-— ' '

hdt h. t.^-t.

a>, =--a

Idt

<Pb =<Ph

(8)

Далее рассчитываются степень и скорость деформации:

<Pv +<pl)\ <Pv =^(Ф1+Ф!+Фь)-

(8а)

Температурная модель горячего плющения

Для решения температурной задачи в очаге деформации исходная проволока делится как в продольном (Ах) так и в поперечном (Ау) направлениях (рис. 2). Тепловой баланс формулируется для каждого элемента, граничные поверхности принимаются как адиабатные. По высоте каждого элемента принимается средняя температура.

В очаге деформации учитываются следующие составляющие теплового баланса: отвод тепла при контакте с валками сЮт отвод тепла за счёт конвекции (свободной или вынужденной) (Ют и излучения dQs окружающей среде, приток тепла за счёт работы деформации dQu, приток тепла за счёт трения сЮя и конвективный поток тепла в направлении прокатки dQ„. Тепловой баланс для элементов.

Рис. 2: Тепловые потоки при горячем плющении

находящихся в контакте с бочкой валка, формулируется следующим образом: ЯЬ-ОО«-*^-^. (9)

Для элементов, находящихся вне контакта с бочкой валка:

¿С* =-(¿<3^+^)-

Так как при выходе плющеной ленты из валков до начала ускоренного охлаждения происходит выравнивание температуры по сечению, то для центральной и краевой области рассчитывали среднюю температуру входящих в неё элементов. При составлении теплового баланса при ускоренном охлаждении наряду с излучением и вынужденной конвекцией необходимо учитывать тепло, выделяющееся при фазовом (перлитном) превращении (АНит*)'-

Исследование и моделирование формирования аустенит-ной структуры перлитных сталей при кондуктивном нагреве, горячем плющении и последующем охлаждении1'

При быстром кондуктивном нагреве стали С75 до температуры 900...970°С независимо от продолжительности нагрева (до 42 с) величина зерна не превышает 12...14 мкм. При нагреве до температур Ю00...1050°С уже наблюдался незначительный рост зерна с 11 до 23 мкм при увеличении продолжительности нагрева с 2 до 160 с. Более интенсивный рост зерна был зарегистрирован при нагреве до температур выше 1100°С, например, при нагреве до 1150°С за 6 с величина зерна составляла 22 мкм, а при нагреве до 1100°С за 170 с - 48 мкм.

На основе полученных данных была разработана зависимость для расчёта роста аустенитного зерна (ОСУ) при кондуктивном нагреве:

где: Оо - критический размер зерна, зависит от нагреваемого металла, мкм (Оо =11,2 мкм для С75); п - константа, зависящая от материала (л = 4,03 для С75); / - термическая активация роста зерна, зависящая от скорости и времени нагрева:

+<«*) +ЛЯ,

Ути* '

(11)

(12)

(13)

1) Выполнено при научной консультации доктора-инженера Г. Краузе

где kD - константа, зависящая от материала, Мс (к0= 117 7/сдля С75); Qo - энергия активации роста зерна, Дж/моль (Qo = 4086 Дж/моль для С75); Я = 8,315 Дж/(мопь*К)~ газовая константа; Э(т) - функция, описывающая изменение температуры при нагреве, °С; 9о - минимальная температура для начала роста зерна, °С (9о = 875"С для С75). Корреляционный фактор данной формулы составил 0,98.

Исследование аустенитной структуры после нагрева в муфельной печи в течении 3 мин показало, что стали С75 и С45 обладают одинаковой величиной зерна. Несколько меньшая величина зерна стали 10NiCr5-4 обусловлена препятствием росту зерна карбидами хрома и нитридами алюминия.

Исследование формирования аустенитной структуры при горячем плющении и последующем ускоренном охлаждении проводили при следующих параметрах: максимальное обжатие 30...50%, скорость прокатки 1...1.22 м/с, температура прокатки 900...1000<,С, скорость охлаждения 12...60 К/с, температура смотки 425...650°С.

При всех рассматриваемых условиях горячего плющения образцы из стали С45 обладают практически 100%-ой динамически рекристаллизованной аустенитной структурой. При этом с понижением температуры прокатки размер рекристаллизованного зерна становится меньше (исходные параметры: Емакс=50%, v=1 м/с, Do=77 мкм): при ЮОО'С - 21 мкм, при 950°С - 17 мкм, при 900°С- 15мкм.

С повышением скорости прокатки при других неизменных условиях (исходные параметры: Тпр=1000оС, е„а«с=50%, D0=77 мкм) также наблюдается уменьшение размера рекристаллизованного зерна, т.е. подтверждается общая тенденция уменьшения размеров рекристаллизованного зерна с повышением скорости прокатки: при 1 м/с - 21 мкм, при 1,22 м/с -17... 18 мкм.

С понижением величины максимального обжатия с 50 до 30% при других неизменных условиях (исходные параметры: Tnp=1000°C, v=1 м/с, Do=77 мкм) размер динамически рекристаллизованного зерна возрастает до 21 мкм и 23,5 мкм соответственно. Образцы, прокатанные с меньшим максимальным обжатием, обладают неоднородным рекристаллизованным зерном в поперечном и продольном сечениях. В середине как продольного так и поперечного шлифов обнаружено несколько меньшее по размеру рекристаллизованное зерно чем у

края. Это явление может быть объяснено неоднородностью деформации по поперечному сечению.

При сравнении образцов с различным исходным зерном перед прокаткой не было зарегистрировано ожидаемого уменьшения размера динамически рек-ристаллизованного зерна при снижении исходного размера зерна с 77 до 47 мкм.

По сравнению с размером динамически рекристаллизованного зерна, независимо от температуры прокатки и скорости охлаждения, размер аустенитно-го зерна перед фазовым превращением остается практически неизменным. Был зарегистрирован только незначительный (на 2-3 мкм) рост зерна. Таким образом при рассматриваемых условиях горячего плющения динамически рек-ристаллизованная структура сохраняется до фазового превращения.

При исследовании стали С75 получена аналогичная зависимость размера динамически рекристаллизованного зерна от температуры прокатки. При снижении температуры прокатки с 1000 до 900°С наблюдается уменьшение размера рекристаллизованного зерна с 26 до 15 мкм (исходные параметры: еммс»50%, v=1 м/с, D0=84 мкм).

Несмотря на изменение скорости прокатки с 1 до 1,22 м/с размер рекристаллизованного зерна остаётся постоянным 16 мкм (исходные параметры: ема>с350%, Тпр=900°С, D0=34 мкм).

Как и у стали С45 размер динамически рекристаллизованного зерна стали С75 не зависит от величины аустенитного зерна перед прокаткой.

Во время ускоренного охлаждения до температуры смотки размер аустенитного зерна стали С75 перед фазовым превращением при исследуемых условиях горячего плющения не выше, чем при выходе из валков, т.е. как и у стали С45 динамически ре кристаллизованная структура сохраняется практически неизменной до фазового превращения не зависимо от скорости охлаждения.

Результаты аналогичных исследований стали 10NiCr5-4 представлены в диссертации.

Математическое моделирование формирования аустенитной структуры при горячем плющении и в процессе ускоренного охлаждения включает в себя расчбт критической степени деформации <рс для начала динамической рекристаллизации, Z-параметра, учитывающего влияние скорости и температуры деформации, степени деформации tpo,s, соответствующей 50% динамической

рекристаллизации, динамически рекристаллизованной части размера динамически рекристаллиэованного зерна 0фп, время Ь,5, необходимое для 50% статической рекристаллизации, статически рекристаллизованной части Хя, величины статически рекристаллиэованного зерна рост 100% рекристаллиэованного зерна О/™,. Ниже на примере стали С75 представлена модель для расчета формирования аустенитной структуры (для сталей С45 и 10ЫЮг5-4 зависимости представлены в диссертации):

0,224 -у 0.134.

^=1,4 Ю -3 В0° „ . ('275000 Дж/моль}

еЧ—^—у

= здо • ю-3 • О00'28 • ] • Ф°г;

= 1-ехр

-0,693

'о,5 = 8,87 * 107 • • Д^'054 •

=1-ехр

-0,693

'0.5,/

Оя = 0,421 ° " £>00'

о;2'4 +1,774-10"5 /-ех:

- 690000V ЯГ )

(14)

(15)

(16)

(17)

(18)

(19)

(20)

(21) (22)

Исследование и моделирование фазового превращения и механических свойств перлитных сталей при горячем плющении, последующем охлаждении и смотке

Механические свойства материала зависят главным образом от его микроструктуры. При перлитном превращении интенсивность охлаждения оказывает большое влияние на температуру превращения. С увеличением интенсивности охлаждения температура превращения падает, т.е. увеличивается переохлаждение (различие между равновесной и фактической температурами превраще-

ния). Чем сильнее переохлаждение, тем меньше величина межпластинчатого расстояния перлита, которая, в свою очередь, в значительной степени определяет механические свойства стали. С увеличением степени дисперсности перлита (уменьшением межпластинчатого расстояния) твёрдость, временное сопротивление, пределы текучести и выносливости стали возрастают. Относительное удлинение и относительное сужение имеют максимальные значения при структуре сорбита (межпластинчатое расстояние 0,25...0,30 мкм).

Механические свойства материала зависят в значительной степени от структурообразования. Так как на структурообразование оказывает большое влияние температурный режим, то в работе рассмотрена зависимость механических свойств от интенсивности охлаждения, температуры прокатки и смотки.

При низких температурах смотки для сталей С45 и С75 с увеличением скорости охлаждения повышаются предел текучести и временное сопротивление при некотором снижении пластичности. Это связано с падением температуры перлитного превращения и увеличением степени дисперсности перлита.

С повышением температуры смотки чувствительность механических свойств к скорости охлаждения понижается и при температуре смотки 650°С механические свойства сталей не реагируют на изменение скорости охлаждения. Уменьшающаяся зависимость механических свойств от скорости охлаждения при повышении температуры смотки объясняется тем, что перлитное превращение происходит частично или полностью при практически постоянной температуре в бунте.

Предел текучести и временное сопротивление разрыву сталей 045 и С75 с повышением температуры смотки с 425°С до 575°С незначительно уменьшаются или остаются неизменными. При дальнейшем повышении температуры смотки с 575 до 650°С наблюдается более значительное уменьшение значений вышеупомянутых свойств. Наряду с вышесказанным эта тенденция объясняется также частичной сфероидизацией перлита и снятием остаточных напряжений при высоких температурах смотки.

Относительное сужение стали С45 при температуре прокатки 900 и 1000°С не показывает чёткой зависимости от температуры смотки и колеблется около 60%. Относительное удлинение же с повышением температуры смотки возрастает.

Относительное сужение стали С75 понижается с возрастанием температуры смотки, относительное удлинение же напротив как и у стали С45 возрастает.

Результаты исследований показали, что величина обжатия в интервале 30...60% не оказывает существенного влияния на механические свойства плющеной ленты, а главное влияние оказывает температурный режим нагрева, деформации, охлаждения, смотки.

В диссертации были также исследованы и описаны зависимости механических свойств от температурных и деформационных параметров горячего плющения стали 10NiCr5-4.

Далее на на примере стали С75 (для сталей С45 и 10NiCr5-4 зависимости приведены в диссертации) представлена математическая модель формирования структуры перлитного превращения и механических свойств, которая включает в себя расчёт средней температуры перлитного превращения Ти (°С) в зависимости от температуры плющения Tw и средней скорости охлаждения до начала перлитного превращения Тт (К/с); кинетики перлитного превращения Хр в зависимости от средней температуры перлитного превращения Ти и величины аустенитного зерна перед началом перлитного превращения О^ межпластинчатого расстояния So (мкм) в перлите в зависимости от переохлаждения аустенита ДТ=723 - Тц ; предела текучести а0,г и временного сопротивления &в в зависимости от химического состава, межпластинчатого расстояния So в перлите и температуры смотки Тн (°С); относительного удлинения S и сужения у/ в зависимости от средней температуры перлитного превращения Ти:

т = 1 CIA.*) — Л Q7R. Т -ПЧЛА.Т • (23)

Х„ =1-ехр

(24)

Ър = ехр(-0,0141 -Ти +13,774);

50 = (60,5 - 0,08 ^)-';

ом =590 + 61,9-М"1 -0308• Т„ ;

а, =980 + 52,8 • M - 0,327 • Тн +122 • (%&') ;

M = 2(S0 -0,i5S0(%C)) ;

(28) (29)

(25)

(26) (27)

S = 0,0424 • Tu -14,2, у/ = —0,0374 • Tv +66,4,

для 600°С<Ти<:710°С; для 600°С <Ти <710°С;

(31)

На рис. 3 и 4 представлены в сравнении расчётные и экспериментальные значения предела текучести и временного сопротивления. Стандартное отклонение представленных результатов составляет максимально 9%.

*J **

J V ♦С75 *С4б НОМОМ

, мпа (эксперимент)

1400 ' 1200 . 1000 | И» ' по

400

Гл Ш1

--- ¿I к Г г - •С75 ■С46

! _ »«мое-«

400 ЮО 800 1000 1200 1400

о^МПа (эксперимент)

Рис. 3: Сравнение расчётных и экспе- Рис. 4: Сравнение расчётных и экспериментальных значений предела риментальных значений временного текучести сопротивления

Программная реализация математической модели горячего

плющения

Для осуществления комплексного математического моделирования процесса горячего плющения была разработана компьютерная программа "FLACHDRAHT. В зависимости от марки стали, параметров плющения, например, температуры прокатки, обжатия, скорости прокатки, условий охлаждения, а также параметров прокатной линии рассчитываются формообразование, температурные поля, формирование структуры и механических свойств горячекатаной плющеной ленты. Т.е. применение данной программы позволяет прогнозировать качество продукта при определённых условиях прокатки или получать исходные параметры процесса прокатки для производства необходимого качества ленты. Также возможен расчёт диаметра исходной проволоки для получения необходимых конечных размеров плющеной ленты.

Программа "FLACHDRAHT" была разработана в среде Borland Delphi 7.0 на языке Paskal. Интерфейс данной программы ориентирован на Windows-программы, что облегчает её пользование.

Разработка технологии производства узкой ленты горячим плющением

На основе выполненных исследований разработана технологическая схема производства узкой ленты с закруглёнными кромками путём горячего плющения. Предложена компоновка оборудования непрерывной технологической линии, основанная на объединении процессов нагрева, плющения и регулируемого охлаждения (рис. 5). В состав линии также входят моталки, сварочный агрегат, правильное устройство, ножницы, аппаратура для измерения температуры плющения и смотки и средства измерения толщины и ширины ленты. На основе выполненных исследований определены деформационные и температурные параметры процесса, обеспечивающие производство узкой ленты горячим плющением с заданным уровнем механических свойств и геометрии.

Разработанную технологию планируется использовать вместо существующей, основанной на процессе холодного плющения за три и более проходов и промежуточных отжигах после каждого прохода.

сварочный кодукгианый прокатная установка замера толщины

агрегат нагрев клал. охлаждения и ширины

I i I I I

Рис. 5: Схема непрерывной линии горячего плющения.

В качестве исходной заготовки используется катанка или, если предъявляются повышенные требования по геометрии плющеной узкой ленты, проволока диаметром 5...8 мм. Для осуществления быстрого непрерывного нагрева проволоки (или катанки) до температуры плющения наиболее подходящим являет-

ся устройство роликового кондуктивного нагрева, которое при минимальной длине позволяет достичь скорости проволоки на входе в валки 1 м/с и выше при температуре 900...1100°С, что обеспечивает необходимую производительность линии и дает возможность перед плющением получать равномерную мелкозернистую структуру аустенита.

Непосредственно для плющения применяется компактная двухвалковая прокатная клеть с диаметром валков 150...200 мм, позволяющая осуществлять обжатия до 70%. Практически данная клеть может отличаться от клети холодного плющения более интенсивным охлаждением валков. Как показали исследования при прокатке перлитных сталей со скоростью 1 м/с при температурах 900...1000°С и обжатиях выше 30% плющеная лента обладает 100% динамически рекристаллизованной аустенитной структурой, которая способствует образованию мелкодисперсной структуры фазового превращения при последующем охлаждении, что в свою очередь попожительно сказывается на механических свойствах плющеной ленты.

Для осуществления охлаждения до температуры смотки применяется охлаждающая труба с регулируемой равномерной подачей воздуха или всщо-воздушной смеси. В зависимости от интенсивности охлаждения при температуре смотки в интервале 425...650°С, при скорости ленты 1,2 м/с и длине охлаждающей установки около 15 м возможно получение плющеной ленты с уровнем механических свойств, представленных в табл. 2.

Таблица 2: Механические свойства горячеплющеной ленты

Сталь Пр*д*л текучести, МПа Временное сопротивление, МПа Относительное удлинение, % Относительное сужение, % Твердость, HV10

С45 460...690 700...950 14...25 52...64 193...276

С75 490...920 820...1260 10...21 30...52 236...349

10NK>5-4 350...610 510...830 15...35 48...79 151...254

Разработанная технология и компоновка оборудования непрерывной технологической линии использованы в проектном решении о строительстве новой комплексной непрерывной линии горячего плющения на заводе фирмы C.D.Wälzholz Hagen (Германия). В качестве примера ниже приведены техноло-

гические режимы производства плющеных лент в соответствии с требованиями потребителей.

Для получения плющеной ленты из стали С75 размером 2,2 х 10,0 мм (сто,г = 500 МПа, ее = 820 МПа, 8 - 20%, у = 35%) в качестве исходного материала для производства зажимов шлангов рекомендованы следующие технологические режимы:

• диаметр исходной проволоки - 5,5 мм;

• нагрев до температуры прокатки Тпр = 900°С;

• обжатие 60%, скорость прокатки 1 м/с;

• охлаждение со скоростью 20 К/с до температуры смотки 650°С.

Для производства заготовок для автомобильных очистителей используют плющеную ленту из стали С45 размером 2,0 х 9,0 мм с пределом текучести 600 МПа и временным сопротивлением 800 МПа. Для производства ленты рекомендованы следующие технологические режимы:

• диаметр исходной проволоки - 5 мм;

• нагрев до температуры прокатки Тпр = 900°С;

• обжатие 60%, скорость прокатки 1 м/с;

• охлаждение со скоростью 30 К/с до температуры смотки 575°С.

В качестве исходного материала для производства автомобильных цепей используют плющеную ленту из стали 10NiCr5-4 размером 2,2 х 9,0 мм с пределом текучести 500 МПа и временным сопротивлением 750 МПа. Для производства ленты рекомендованы следующие технологические режимы:

• диаметр исходной проволоки - 5,5 мм;

• нагрев до температуры прокатки Тпр = 1000°С;

• обжатие 60%, скорость прокатки 1 м/с;

• охлаждение со скоростью 45 К/с до температуры смотки 575°С.

Основные выводы

1. Показана принципиальная возможность и целесообразность использования процесса непрерывного горячего плющения для получения узкой ленты из перлитных сталей с закругленными кромками вместо процесса холодного плющения за три и более проходов с промежуточными отжигами.

2. На основе экспериментальных исследований показано, что:

- наибольшее влияние на уширение при горячем плющении оказывает диаметр валков; при обжатиях выше 35% наблюдалось несколько большее уширение сталей С45 и 10NiCr5-4, чем у стали С75;

- при быстром кондуктивном нагреве до температур 900...1100°С перед плющением образуется структура аустенита с величиной зерна до 25 мкм;

- при прокатке со скоростью 1 м/с при температурах 900...1000°С и обжатиях выше 30% плющеная лента обладает 100% динамически рекристаллизо-ванной аустенитной структурой, которая остаётся практически неизменной во время регулируемого охлаждения и благоприятствует образованию мелкодисперсной структуры фазового превращения при последующем охлаждении, что в свою очередь положительно сказывается на механических свойствах плющеной ленты;

- при низких температурах смотки для сталей С45 и С75 с увеличением скорости охлаждения повышаются предел текучести и временное сопротивление при некотором снижении пластичности;

- с повышением температуры смотки чувствительность механических свойств сталей С45 и С75 к скорости охлаждения понижается и при температуре смотки 650°С механические свойства сталей не реагируют на изменение скорости охлаждения;

- при температуре плющения 1000°С с повышением температуры смотки снижаются предел текучести и временное сопротивление сталей С45 и С75 при повышении пластичности, при снижении температуры плющения до 900°С механические свойства ленты остаются неизменными в интервале температур смотки 425...575°С;

- величина обжатия в интервале 30...60% не оказывает существенное влияние на механические свойства ленты. Главное влияние на механические свойства оказывает температурный режим.

3. На основании полученных экспериментальных данных разработаны:

- математическая модель формоизменения металла в процессе горячего плющения;

- температурная модель очага деформации в процессе горячего плющения и последующего контролируемого охлаждения с прокатного нагрева;

- математическая модель развития аустенитной структуры при горячем плющении и последующем контролируемом охлаждении;

- модель фазовых превращений исследованных сталей перлитного класса в процессе контролируемого охлаждения с прокатного нагрева;

- математическая модель, описывающая формирование механических свойств в зависимости от процесса структурообразования и параметров процесса горячего плющения.

4. Разработана комплексная математическая модель горячего плющения, охватывающая влияние технологических параметров на течение материала, формирование структуры и механических свойств плющеной ленты. На основе этой модели разработана компьютерная программа "FLACHDRAHT", позволяющая прогнозировать структуру и механические свойства изделия при заданных условиях прокатки и контролируемого охлаждения или получать технологические параметры процесса прокатки и контролируемого охлаждения для производства ленты с требуемым уровнем качества.

5. На основании выполненных исследований разработана технологическая схема производства ленты с закругленными кромками из перлитных сталей способом горячего плющения и предложена компоновка непрерывной технологической линии, основанная на объединении процессов нагрева, плющения и регулируемого охлаждения.

6. С использованием комплексной математической модели определены деформационные и температурные параметры процесса, обеспечивающие производство ленты горячим плющением с заданным уровнем механических свойств и геометрии.

7. Разработанная технология и компоновка оборудования непрерывной технологической линии использованы в проектном решении о строительстве новой комплексной линии горячего плющения на заводе фирмы C.D.Wälzholz Hagen (Германия).

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

1. Блинов В.В., Кавалла Р., Ленерт В. Тенденции в технологии производства прутков и катанки II Труды пятого конгресса прокатчиков. (Череповец, 21 -24 октября 2003 г.). М.: МОО «Объединение прокатчиков», ОАО "Чермет-информация", 2004, с. 178-184.

2. Влияние деформационных параметров и режимов охлаждения на механические свойства перлитных сталей при горячем плющении/ Блинов В.В., Кавалла Р., Юниус Х.Т., Краузе Г., Зиновьев А.В.// Приэводство проката, 2004, № 7, с. 38-41.

Формат 60 х 90 '/16 Объем, п. л. 1,56

Бумага офсетная

Тираж 100 экз. Заказ 698

Отпечатано с готовых оригинал-макетов в типографии Издательства «Учеба» МИСиС, 117419, Москва, ул. Орджоникидзе, 8/9 Тел.: 954-73-94,954-19-22 ЛР№01151 от 11.07.01

4

jf

J

f

OS. i 6

РНБ Русский фонд

2005-4 43338

ч-

Щ 4500

2 2 MAP 7CÖ5 % • г т '

Введение.

1. Литературный обзор.

1.1 Производство плющеной ленты.

1.2 Процесс течения металла при плющении.

1.3 Температурное поле при горячей деформации.

1.4 Формирование структуры и свойств во время и после горячей деформации и её влияние на механические свойства изделий.

1.4.1 Холодная деформация и отжиг.

1.4.2 Горячая деформация.

1.4.3 Использование скоростного электронагрева в процессах термомеханической обработки.

1.5 Математическое моделирование процессов формообразования и формирования структуры и механических свойств.

1.5.1 Моделирование формообразования металла при плющении.

1.5.2 Температурная модель.

1.5.3 Моделирование формирования структуры в процессе горячей деформации и последующего охлаждения.

1.5.4 Моделирование формирования механических свойств стали.

2. Анализ состояния проблемы и постановка задач исследований.

3. Методика проведения экспериментальных исследований.

3.1 Исследуемые материалы.

3.2 Лабораторное оборудование и методика исследования роста аустенитного зерна при нагреве.

3.3 Оборудование и методика исследования формообразования и формирования структуры и свойств при горячем плющении.

3.3.1 Методика исследования динамической рекристаллизации.

3.3.2 Методика исследования аустенитного состояния перед фазовым превращением.

3.3.3 Методика исследования микроструктуры и механических свойств

3.4 Лабораторное оборудование и методика пластометрических и дилатометрических исследований.

3.5 Методика проведения металлографических исследований.

3.6 Достоверность результатов.

4. Исследование формообразования и формирования структуры и свойств при горячем плющении.

4.1 Особенности формообразования в процессе горячего плющения.

4.2 Исследование кинетики роста аустенитного зерна при нагреве.

4.3 Исследование формирования структуры и свойств в процессе горячего плющения.

4.3.1 Исследование динамической рекристаллизации и аустенитного состояния перед фазовым превращением.

4.3.2 Исследование фазового превращения и дисперсности перлита.

4.3.3 Дилатометрические исследования фазового превращения.

4.3.4 Исследование формирования механических свойств горячекатаной плющеной ленты.

5. Разработка модели процесса горячего плющения.

5.1 Моделирование формообразования при горячем плющении проволоки.

5.2 Разработка температурной модели при горячем плющении.

5.3 Моделирование формирования структуры в процессе горячего плющения и последующего регулируемого охлаждения.

5.3.1 Рост аустенитного зерна при нагреве.

5.3.2 Динамическая рекристаллизация.

5.3.3 Статическая рекристаллизация и рост рекристаллизованного зерна.

5.3.4 Моделирование у-a фазового превращения.

5.4 Моделирование формирования механических свойств горячекатаной плющеной ленты.

5.5 Программная реализация и проверка адекватности модели.

6. Выводы к технологии горячего плющения и контролируемого охлаждения.

Одним из наиболее важных направлений развития производства металлопроката является разработка новых эффективных технологий с целью энергосбережения и повышения выхода годного при улучшении качества. Исходя из этого в области обработки металлов давлением одной из важных задач является получение изделий требуемого качества по геометрическим размерам и механическим свойствам с наименьшими затратами.

Одним из способов получения узкой ленты с отношением ширины к толщине не более 10.20 и специальными требованиями к качеству кромок является плющение. В качестве заготовки применяется катанка или проволока, если предъявляются повышенные требования по геометрии плющеной ленты. Схема получения плющеной ленты с закруглёнными кромками из профиля круглого сечения представлена на рис. 1.

Плющеная лента обладает рядом преимуществ по сравнению с лентой, полученной продольной резкой холоднокатаного листа. Одним из главных преимуществ яляется наличие закруглённых кромок, благодаря которым повышается срок службы произведённых из плющеной ленты изделий. При необходимости кромкам ленты придают другие формы обжатием или механической обработкой (рис. 2).

ООО

Рис. 1: Схема получения плющеной ленты Рис. 2: толщиной h и шириной b из проволоки диаметром d

Типичные формы кромок плющеной ленты

Плющением получают, например, заводные пружины следующих размеров

- ширина 0,35 мм и толщина 0,1 мм;

- ширина 2 мм и толщина 1 мм.

При продольной резке широкой полосы довольно сложно изготовить ленту шириной менее 5 мм.

Плющеную лента поставляется в мотках массой до 3 т. Длина ленты достигает при этом нескольких десятков тысяч метров, что очень важно для последующей обработки в непрерывных высокопроизводительных автоматах. Длина же холоднокатаной полосы в рулоне значительно меньше.

Необходимое для плющения оборудование проще в эксплуатации чем станы холодной прокатки полосы. Кроме того, такая технология наиболее выгодна при производстве малотоннажных партий широкого сортамента.

Вследствие перечисленных преимуществ плющеная лента используется для изготовления пружин для автотракторной и авиационной промышленности, приборостроения, сельскохозяйственного машиностроения.

В индустрии производства холоднокатаной стали фирма C.D. Walzholz (На-gen, Германия), основанная в 1829 году, относится к ведущим предприятиям Европы. Годовой объём производства холоднокатаной полосовой и электротехнической стали, а также специальных профилей составляет около 500 ООО т. Сортамент продукции варьируется в интервале ширины от 5 до 650 мм и толщины от 0,1 до 12,0 мм. По производству изделий из микролегированных, конструкционных, улучшаемых и рессорно-пружинных сталей фирма C.D. Walzholz является ведущей на европейском рынке. Фирма C.D. Walzholz поставляет также плющеную ленту, которая находит широкое применение во многих отраслях. Например, в качестве исходного материала для производства стеклоочистителей автомобилей, пил, мотовелоцепей, роликов, подшипников качения, каркасов для мягкой мебели, окантовки горных лыж и сноубордов.

1. Литературный обзор

7. Общие выводы

1. Показана принципиальная возможность и целесообразность использования процесса непрерывного горячего плющения для получения узкой ленты из перлитных сталей с закруглёнными кромками вместо процесса холодного плющения за три и более проходов с промежуточными отжигами.

2. На основе экспериментальных исследований показано, что:

- наибольшее влияние на уширение при горячем плющении оказывает диаметр валков; при обжатиях выше 35% наблюдалось несколько большее уширение сталей С45 и 10NiCr5-4, чем у стали С75;

- при быстром кондуктивном нагреве до температур 900.1100°С перед плющением образуется структура аустенита с величиной зерна до 25 мкм;

- при прокатке со скоростью 1 м/с при температурах 900.1000°С и обжатиях выше 30% плющеная лента обладает 100% динамически рекристаллизо-ванной аустенитной структурой, которая остаётся практически неизменной во время регулируемого охлаждения и благоприятствует образованию мелкодис-перстной структуры фазового превращения при последующем охлаждении, что в свою очередь положительно сказывается на механических свойствах плющеной ленты;

- при низких температурах смотки для сталей С45 и С75 с увеличением скорости охлаждения повышаются предел текучести и временное сопротивление при некотором снижении пластичности;

- с повышением температуры смотки чувствительность механических свойств сталей С45 и С75 к скорости охлаждения понижается и при температуре смотки 650°С механические свойства сталей не реагируют на изменение скорости охлаждения;

- при температуре плющения 1000°С с повышением температуры смотки снижаются предел текучести и временное сопротивление сталей С45 и С75 при повышении пластичности, при снижении температуры плющения до 900°С механические свойства ленты остаются неизменными в интервале температур смотки 425.575°С;

- величина обжатия в интервале 30.60% не оказывает существенное влияние на механические свойства ленты. Главное влияние на механические свойства оказывает температурный режим.

3. На основании полученных экспериментальных данных разработаны:

- математическая модель формоизменения металла в процессе горячего плющения;

- температурная модель очага деформации в процессе горячего плющения и последующего контролируемого охлаждения с прокатного нагрева;

- математическая модель развития аустенитной структуры при горячем плющении и последующем контролируемом охлаждении;

- модель фазовых превращений исследованных сталей перлитного класса в процессе контролируемого охлаждения с прокатного нагрева;

- математическая модель, описывающая формирование механических свойств в зависимости от процесса структурообразования и параметров процесса горячего плющения.

4. Разработана комплексная математическая модель горячего плющения, охватывающая влияние технологических параметров на течение материала, формирование структуры и механических свойств плющеной ленты. На основе этой модели разработана компьютерная программа "FLACHDRAHT", позволяющая прогнозировать структуру и механические свойства изделия при заданных условиях прокатки и контролируемого охлаждения или получать технологические параметры процесса прокатки и контролируемого охлаждения для производства ленты с требуемым уровнем качества.

5. На основании выполненных исследований разработана технологическая схема производства ленты с закругленными кромками из перлитных сталей способом горячего плющения и предложена компоновка непрерывной технологической линии, основанная на объединении процессов нагрева, плющения и регулируемого охлаждения.

6. С использованием комплексной математической модели определены деформационные и температурные параметры процесса, обеспечивающие производство ленты горячим плющением с заданным уровнем механических свойств и геометрии.

7. Разработанная технология и компоновка оборудования непрерывной технологической линии использованы в проектном решении о строительстве новой комплексной линии горячего плющения на заводе фирмы C.D.Walzholz Hagen (Германия).

8. Резюме

Одним из распространенных способов производства узкой ленты является процесс плющения круглого профиля. Типовая технология производства плющеной ленты включает в себя холодную многопроходную прокатку и промежуточные отжиги. В связи с этим технологическая схема производства является энергоёмкой и многоцикличной. В качестве альтернативной технологии можно рассматривать процесс горячего плющения, призванный заменить многостадийный процесс холодного плющения. При использовании контролируемого охлаждения с прокатного нагрева может быть получена структура сорбита, благоприятная как для последующего улучшения так и для качества готового продукта. Для получения деформированной структуры возможно использование дополнительной холодной прокатки за один проход. При применении термомеханической обработки достигается существенное повышение прочностных свойств плющеной ленты при хорошей пластичности и вязкости. Благодаря использованию горячего плющения удастся значительно снизить энергозатраты, сократить цикл и уменьшить издержки производства, повысить выход годного. Одновременно появляется возможность расширения сортамента выпускаемой продукции по геометрии и механическим свойствам.

Проведённые в данной работе исследования формообразования, структурных и механических свойств ленты при горячем плющении использованы для разработки новой технологии производства высококачественной ленты, отличительной особенностью которой является применение контролируемого охлаждения с прокатного нагрева. Разработанная модель горячего плющения, реализованная на ЭВМ, позволяет прогнозировать структуру и механические свойства изделий при заданных условиях прокатки и контролируемого охлаждения или определять параметры процесса прокатки и контролируемого охлаждения для производства ленты с заданными параметрами качества по структуре и механическим свойствам. На основе результатов экспериментальных исследований и моделирования разработаны деформационные и температурные режимы процесса производства ленты из перлитных сталей и предложена схема компоновки оборудования, которые были использованы в проектном решении строительства новой комплексной непрерывной линии горячего плющения на заводе фирмы C.D.Walzholz Hagen (Германия).

1. Wladimirov, J.W.; Nignik, P.P.; Purtov, J.L.: Proizwodstwo pljuschenoi lenty. Metallurgija, Moskau (1985)

2. Kosivzev, M.P.; Purtov, J.L.: Sowremennoe sostojanie proizwodstwa pljuschenoi lenty i zawodnich prugin. Tschermetinformazija, Moskau, 1974

3. Kogos, A.M.: Mechanitscheskoje oborudowanije wolotschilnych i lentoprokatnych zechow. Metallurgija, Moskau (1980)

4. Blinov, V.: Modellieren des Warmwalzens von Flachprofilen aus Draht. Diplom-arbeit, TU Bergakademie Freiberg (2000)

5. Lachtin, J.M.: Metallowedenije i termitheskaja obrabotka metallow. Metallurgija, Moskau (1993)

6. Herstellung von kaltgewalztem Band (Teil 2). VDEh, Stahleisen M. В. H., DOsseldorf (1970)

7. Schmidt, В.: Entwicklung und Erprobung einer Softwarelosung fur die mathe-matische Simulation des Walzens von Langprodukten. Freiberger Forschungs-hefte. В 282 Werkstoffwissenschaft, Werkstoffertigungstechnologie (1997)

8. Hensel, A.; Spittel, Т.: Kraft- und Arbeitsbedarf bildsamer Formgebungsverfah-ren. 1. Aufl. VEB Deutscher Verlag fur Grundstoffind., Leipzig (1978)

9. Goldhahn, G.: Formanderungsverteilung sowie Kraft- und Arbeitsbedarf beim Walzen in der Streckkaiberreihe Rund-Oval. Dissertation, Freiberg (1982)

10. Hensel, A.; Goldhahn, G.: Untersuchungen des Werkstoffflusses beim Walzen in der Streckkaiberreihe Rund-Oval. Neue Hutte 26 (1981) 2

11. Hensel, A.; Oehlstoter, G.: Kraft- und Energiebedarf beim Walzen von Feinstahl und Draht mit und ohne Langszug. Stahl und Eisen 104 (1984) 24

12. Hensel, A.; Gehre, F.: Formanderungsverteilung sowie Kraft- und Arbeitsbedarf beim Walzen ich Streckkalibern bei hoheren Umformgeschwindigkeiten. Neue Hutte 30, (1985) 9

13. Gehre, F.: Untersuchungen zur Formanderungsverteilung, zum Kraft- und Arbeitsbedarf beim Walzen mit hohen Geschwindigkeiten in der Streckkaiberreihe Rund-Oval. Dissertation, Freiberg (1986)

14. Hensel, A.: Ein neues Rechenverfahren fur das Walzen von Feinstahl und Draht. Neue Hutte 32, (1987) 5

15. Hensel, A.; GrolSmann, L.: Untersuchung des Werkstoffflusses in der Streck-kaliberreihe Quadrat-Oval. Neue HOtte 32, (1987) 11

16. Hensel, A.; Goldhahn, G.; Schmidt, В.: Technologische Untersuchungen zum Walzen von Edelstahldraht. Bericht, Freiberg (1991)

17. Hensel, A.; Kaiser, W.; Neuhaus, K.: Neue Erkenntnisse beim Walzen von Formstahl und Draht auf einer modernisierten EdelstahlstralSe. Draht 44, (1993) 12

18. Schmidt, В.: Computergestutzte Kalibrierung beim Walzen von Langprodukten. Vortrag auf der microCAD 95 in Miskolc, Ungarn (1995), Tagungsband

19. Kormer, A.: Modellierung von Streckkaliberreihen. Dissertation, Freiberg (1985)

20. Technologie der Metallformung Eisen- und Nichteisenwerkstoffe. Hrsg. A. Hensel u.a. 1. Aufl. Dt. Verl. fur Grundstoffind., Leipzig (1990)

21. Lueg, W.; Treptow K.-H.: Das Breiten beim Flachwalzen von Runddraht und die Bestimmung der Querschnittsform. Stahl und Eisen 74, (1954) 14

22. Eckstein, H.-J.: Technologie der Warmebehandlung von Stahl. VEB Deutscher Verlag fur Grundstoffindustrie (1977)

23. Hensel, A.; Troltzsch, F.: Berechnung der Abkuhlung von Feinstahl und Draht in Kuhlstrecken. Neue Hutte 25 (1980) 8, S. 299-301

24. Hensel, A.; Troltzsch, F.: Mathematische Untersuchungen zur Auslegung und Steuerung von Kuhlstrecken. Neue Hutte 25 (1980) 10, S. 384-386

25. Hensel, A.; Oehlstoter, G.: Energieeinsparungsmoglichkeiten beim Walzen von Draht. Drahtwelt 71 (1985) 9, S. 181-184

26. Miiller, W.: Modellierung der AbkOhlprozesse bei thermisch-aktivierten Um-wandlungs- und Ausscheidungsvorgangen. Freiberger Forschungshefte В 306 (2000)

27. Beck, P.A.: Anealing of cold worked metals, Advances in Physics. Aquaterly supplement of the Philosophical Magazine 3 (1954), S. 245-324

28. Gladman, Т.: The Physikal Metallurgy of Microalloyed Steels. The Institute of Materials, Cambridge (1997)

29. Schumann, H.: Metallographie. Deutscher Verlag fur Grundstoffindustrie, Leipzig (1990)

30. Schatt, W. (Hrsg.): Einfuhrung in die Werkstoffwissenschaft. Deutscher Verlag fur Grundstoffindustrie, Leipzig (1991)

31. Gottstein, G. (Hrsg.): Rekristallisation metallischer Werkstoffe. Deutsche Gesell-schaft fur Metallkunde е. V., Oberursel (1984)

32. Richter, H.; Klimanek, P.; Hensger, K.E.: Freiberger Forschungshefte B272 (1992)

33. Cahn, R.W.: Physikal Metallurgie, Elsevier Science Publishers BV (1983), S. 1595-1671

34. Hougardy, H.P.; Sachova, E.: steel research 57 (1987) 5, S. 188-189

35. Heller, Т.; Hougardy, H.P.; Kawalla, R.; Stahl und Eisen 116 No 4 (1996), S. 115122

36. Djaic, R.A.P.; Jonas, J.J.: Metallurgical Transactions Vol. 4 (1973) 2, S.621-624

37. Petcovic, R.A.; Luton, M.J.; Jonas, J.J.: Canadian Metallurgical Quarterly 14 (1975)2, S. 137-145

38. Sakai, Т.; Ochashi, M.; Chiba, K.: 7th International Symposium on Metallurgy and Materials Science of Annealing Processes Recovery, Recrystallization and Grain Growth, Roskilde, Danemark (1986), S. 535-540

39. Sakai, Т.; Jonas, J.J.: 7th International Symposium on Metallurgy and Materials Science of Annealing Processes Recovery, Recrystallization and Grain Growth, Roskilde, Danemark (1986), S. 143-165

40. Sakai, Т.; Xu, Z.: 1st International Conference on Recrystallization in Metallic Materials, Wollongong, Australia (1990), S. 453-459

41. Xu, Z.; Sakai, Т.: Materials Transactions, JIM, Vol. 32 (1991) 2, S. 174-180

42. Jonas, J.J.: International Conference on Physikal Metallurgy of Thermomecha-nical Processing of Steels and other Metals (THERMEC-88), Tokio, Japan (1988) Band 1, S. 59-69

43. Kwon, O.; DeArdo, A.J.: International Conference on Physikal Metallurgy of Thermomechanical Processing of Steels and other Metals (THERMEC-88), Tokio, Japan (1988) Band 1, S. 192-199

44. Mc Queen, J.J.; Jonas, J.J.: Treatise on Materials Science and Technology, Vol. 6, Plastic Deformation of Materials, New York (1975), S. 394-490

45. Ни, H.: Acta Metall. 10(1962), S. 112

46. Cahn, R.W.: Proc. Phys. Soc. A63 (1950), S. 323

47. Cottrell, A.H.: Prog. Met. Phys. 4 (1953), S. 255

48. Sellars, C.M.: 7th International Symposium on Metallurgy and Materials Science of Annealing Processes Recovery, Recrystallization and Grain Growth, Roskilde, Danemark (1986), S. 167-189

49. Hougardy, H. P.: Umwandlung und Gefiige unlegierter Stahle. Verlag Stahleisen mbH, Dusseldorf (1990)

50. Gasterich, H.-J.: Einfluli des GefQges perlitischer Stahle auf die bruchmechani-schen Kennwerte. Verlag Stahleisen mbH, Dusseldorf (1994)

51. Biegus, C.; Dissertation, RWTH Aachen (1995)

52. Cambell, P.J.; Hodgson, P.D.; Lee, M.; Gibbs, R.K.: International Conference on Physikal Metallurgy of Thermomechanical Processing of Steels and other Metals (THERMEC-88), Tokio, Japan (1988) Band 2, S. 761-768

53. Umemoto, M.; Ohtsuka, H.; Tamura, I.: International Conference on Physikal Metallurgy of Thermomechanical Processing of Steels and other Metals (THERMEC-88), Tokio, Japan (1988) Band 2, S. 769-776

54. Richter, F.: Physikalische Eigenschaften von Stahlen und ihre Temperatur-abhangigkeit. Stahleisen-Sonderberichte Heft 10 (1983)

55. WDI-Warmeatlas: Berechnungsblatter fur den Warmeubergang. Hrsg. Verein Deutscher Ingenieure. 8. Auf!.; Springer Verlag Berlin, Heidelberg, New York (1997)

56. Spittel, Т.; Spittel, M.: EKO-Bericht, April (2001)

57. Pawelski, H.; Pawelski O.: Technische Plastomechanik Kompentium und Ubungen. Verlag Stahleisen (2000)

58. Kluge, G.: Grundlagen der Thermodynamik. Spektrum Akad. Verl. Heidelberg, Berlin, Oxford (1994)

59. Hougardy, H.P.; Lotter, U.: Stahl und Eisen 116, No 4 (1996), S. 109-113

60. Huchinson, В.: ECSC Workshop EUR 17585 EN, (1997), S. 23-32

61. Beck, P.A.; Kremer, J.C.; Demer L.J.; Holzworth, M.L.: Trans. Metall. Soc. AIME 175 (148), S. 372-400

62. Burke, J.E.; Tumbull, D.; in Chalmers В., Editor, Progress in Metal Physics 13, Pergamon Press, London (1952), S. 220-292

63. Kern, A.: Habilitation, TU Berlin (1996)

64. Fredriksson, H.: Mat. Sci. and Techn. 6, No. 9 (1990), S. 811-817

65. Peisker, D.; Eckstein, H.J.: Freiberger Forschungshefte В 167, (1972), S. 13.

66. Atkinson, H.V.: Acta Met. 36, No. 3 (1988), S. 469-491

67. Brickenkamp, W.: Rekristallisation metallischer Werkstoffe, DGM-Verlag Ober-ursel (1984), S. 83-100

68. Sahni, P.S.; Srolovitz, D.J.; Grest G.S.; Anderson, M.P.: Phys. Rev. Lett. 50, (1983), S. 263

69. Srolovitz, D.J.; Anderson, M.P.; Sahni, P.S.; Grest G.S.: Acta Met. 32, (1984), S. 739

70. Mehnert, K.: Dissertation, TU Bergakademie Freiberg (1999)

71. Houghton, D.C.: Acta met. mater., No. 10 (1993), S. 2993-3006

72. Hudd, R.C.; Jones, A.; Kale, M.N.: Journal Iron and Steel Inst. 209, No 2 (1971), S. 121-125

73. Eckstein, H.J.; Fennert, M.; Ohser J.: Steel research 64, No 3 (1993), S. 143-147

74. Kern, A.; Reif, W.: Steel research 57, No 7 (1986), S. 321-327

75. Saito, Т.; Shiga, C.: Trans. ISIJ 32, No 3 (1992), S. 414-422

76. Dutta, В.; Valdez, E.; Sellars, C.M.: Acta met. mater. 40, No. 4 (1992), S. 653662

77. Hillert, M.; Qiu, C.: Applications of Stainless Steel '92. Stockholm (1992), S. 1322

78. Hillert, M.; Staffanson, L.I.: Acta Chem. Scan. 24, (1970), S. 3618-3634

79. Johnson, W.A.; Mehl R.F.: Trans. Metall. Soc. AIME, 135 (1939), S. 416

80. Avrami, M.; J. Chem. Phys., 7 (1939), S. 1103

81. Kolmogorov, A.N.: Izv. Akad. Nauk USSR Ser. Mat., 1 (1937), S. 355

82. Luton, M.J., Sellars C.M.; Acta metall., 17 (1969), S. 1033

83. Zener, C. und Hollomon, J.H.: Effect of strain rate upon plastic flow of steels. Journal Appl. Phys., 15 (1944), S. 22-32

84. Siciliano, F., Jonas, J.J.; Metallurgical and Materials Transactions 31A (2000), S. 511-530

85. Sun, W. P.; Hambolt, E.B.: ISIJ International 37 No 10 (1997), S. 1000-1009.

86. Hodgson, P.D.: Journal of Materials Processing Technology 60 (1996), S. 27-33

87. Cho, S.-H.; Kang, K.-B.; Jonas, J.J.: ISIJ International 41 No 7 (2001), S. 766773

88. Herman, J.-C.; Donnay, В.; Schmitz, A.: Computer assisted modelling of metallurgical aspects of hot deformation and transformation of steels (Phase 2). Final report of ECSC-project No 7210-EC/209, 113 (1997), EUR 18790 EN

89. Buessler, P.; Tsukahara, H.; E. de Courcy: Simulation of post-rolling and micro-structure of steel wire rod for optimisation and control of the process. Final report of ECSC-project No 7210-EC/306, 307, 112 (1997), EUR 19386 EN

90. Kuziak, R.; Glowacki, M.; Pietrzyk, M.: Journal of Materials Processing Technology 60(1996), S. 589-596

91. Kuziak, R.; Cheng, Y.-W.; Glowacki, M.; Pietrzyk, M.: Modelling of the Micro-structure and Mechanical Properties of Steels during Thermomechanical Processing. NIST Technical Note 1393 (1997)

92. Anan, G. et. al.: ISIJ International 32 No 3 (1992), S. 261-266

93. Coung, N.D.: Mathematische Modellierung und Simulierung der Gefiigebil-dungsvorgange beim Warmwalzen in Kalibern, vorzugsweise beim Walzen von Stabstahl und Draht. Dissertation an derTU Bergakademie Freiberg (1991)

94. Kawalla, R.; Bubeck, F.; Spittel, Т.; Krause, G.: Werkstoffkennwerte fur nume-rische Simulation von Herstellungsprozessen. Werkstoffprufung 2000 in Bad Nauheim

95. Medina, S.F.; Quispe, A.: ISIJ Internatuonal 41 No 7 (2001), S. 774-781

96. Umemoto, M.; Komatsubara N.; Tamura, I.: J. Heat Treating, vol. 1 (1980), S. 5764

97. Glowacki, M.: Metal Forming 2000, Pietrzyk et. al. (eds). Balkema, Rotterdam (2000), S. 163-170

98. Campbell, P.C.; Hambold, E.B. and Brimacomble, J.K.: Metall. Trans. A, 22A (1991), S. 2779-2790

99. Pickering, F.B.: Materials Science and Technology Constitution and Properties of Steels eds. R.W. Cahn, P. Haasen and E.J. Kramer Chapter 2, Vol 7 (1970), S. 43-90

100. Purtscher, P.T.; Cheng, Y.;Kuziak, R.; Foley, R.P.:Prediction of Strentheninhg Due to V Addition in Direct- Cooled Ferrite-Pearlite Forging Steels 37-st MWSP CONF. PROC., ISS, VOL. 33 (1996), S. 405-416

101. Marder, A.R.:Phase Transformation in Ferrous AlloysTMS-AIME, Philadelphia, (1983), S. 11-31

102. Majta, J.; Kuziak, R.; Pietrzyk, M.; Krzton, H.: Journal of Materials Processing Technology 60 (1996), S. 581-588

103. FIGgge, J.; Heller, W.; Stohlte, E.; Dahl, W.: Arch. Eisenhuttenwes. 10 (1976) 47

104. Roberts, W. et. al.: Proceedings of Int. Conf. on techn. and Applications of HSLA Steels, Philadelphia, (1983), S. 67-84

105. Muller, W.: Beitrag zur quantitativen Bewertung thermisch aktivierter Werkstoff-reaktionen. Mat. wiss. u. Werkstofftech. 25, (1994) S.341-348

106. Ryshik, I.M.; Gradstein, I.S.: Summen-, Produkt- und Integral-Tafeln. VEB Deutscher Verlag der Wissenschaften, Berlin (1957)

107. Sellars, C.M.: Modelling Microstructural Development During Hot Rolling. Mat. Sci. Techn., 6 (1990) S. 1072-1081

108. Hodgson, P.D.: Mathematical Modelling of Recrystallization Prozesses during the Hot Rolling of Steel, PhD dissertation, University of Queensland (1993)

109. Yada, H.: Prediction of Microstructural Changes and Mechanical Properties in Hot Strip Rolling. Proc. Symp. Accelerated Cooling of Rolled Steel, (eds), Ruddle, G.E. and Grawley; A.F.; Pergamon Press, Winnipeg (1987) S. 105-119

110. Гриднев B.H., Ошкадеров С.П. Применение скоростной термической обработки для повышения конструктивной прочности сталей. МиТОМ, 1987, №11, с. 19-22.

111. Садовский В.Д. Структурная наследственность в стали. М.: Металлургия, 1973.-205 с.

112. Структура и субструктура аустенита, образующегося при нагреве закалённых и термомеханически упрочнённых сталей / М.Л. Бернстейн, J1.M. Капуткина, С.Д. Прокошкин и др. ФММ, 1982, том 53, №6, с. 1143-1152.

113. Кудряков О.В., Пустовойт В.Н. Проявление эффекта структурной наследственности при сверхскоростной аустенитизации стали 40Х. -Металлы, 1998, № 6, с. 52-54.

114. Садовский В.Д. Превращения при нагреве стали. Структурная наследственность. Справочник. Металловедение и термическая обработка стали. В 3-х томах. Том 2. - М.: Металлургия, 1983, с. 83-110.

115. Бернштейн М.Л., Капуткина Л.М., Прокошкин С.Д. Отпуск стали. М.: МИСиС, 1997.-336 с.

116. Физические основы электротермического упрочнения стали. / В.Н. Гриднев, Ю.Я. Мешков, С.П. Ошкадеров, В.И. Трефилов. Киев: Наукова думка, 1973.-336 с.

117. Кидин И.Н. Физические основы электротермической обработки металлов и сплавов. М.: Металлургия, 1969. - 376 с.

118. Шепеляковский К.З. Технология термической обработки стали при индукционном нагреве. М.: Машиностроение, 1973.

119. Берлин Г.А., Курдюков В.А., Журавский В.М., Кинетика диффузии элементов в графитизированной стали при скоростной аустенитизации. МиТОМ, 1993, № 10, с. 13-16.

120. Головин Г.Ф., Зимин Н.В. Технология термической обработки металлов с применением индукционного нагрева. Л.: Машиностроение, 1990. - 87 с.

121. Образование аустенита при скоростном непрерывном нагреве конструкционных сталей типа ХГ2С2МФ / П. Рыш, И. Шкарэк, В.Н. Гриднев и др. Металлофизика, 1985, т. 7, № 2, с. 34-41.

122. Капуткина Л.М., Трусов В.А., Смарыгина И.В. Влияние параметров электронагрева на структуру и свойства сорта и проволоки. М.: Производство проката, 2001, № 7, с. 20-23.

123. Технологические основы электротермической обработки стали / В.Н. Гриднев, Ю.Я. Мешков, С.П. Ошкадеров, Н.Ф. Черненко. Киев: Наукова думка, 1977.-206 с.

124. Рахштадт А.Г., Думанский И.О., Тихомирова О.Ю. Структура и свойства углеродсодержащих пружинных сталей после скоростной закалки и отпуска. МиТОМ, 1990, № 7, с. 57-63.

125. Леринман P.M., Садовский В.Д. Влияние высоких скоростей нагрева при электроотпуске на ударную вязкость конструкционных сталей. Труды Инта физ. мет. АН СССР, 1951, вып. 13, с. 32-46.

126. Технология производства хлопкоувязочной проволоки с регламентированным уровнем механических свойств / Л.М. Капуткина, В.А. Трусов, О.В. Урусова, И.В. Смарыгина, В.В Пятов Сталь, № 3, 1996, с. 46-49.

127. Бернштейн М.Л., Займовский В.А., Капуткина Л.М. Термомеханическая обработка стали. М.: Металлургия, 1983. - 480 с.

128. Диаграммы горячей деформации, структура и свойства сталей. Справочник / М.Л. Бернштейн, С.В. Добаткин, Л.М. Капуткина, С.Д. Прокошкин. М.: Металлургия, 1989. - 544 с.

129. Скоростной сфероидизирующий отжиг стальной проволоки / М.С. Штрелит, А.Н. Завалищин, Л.Д. Иванова и др. В сб.: Теория и практика процессов обработки композиционных и сплошных материалов. - Магнитогорск, 1993, с. 127-136.

130. Высокотемпературная термомеханическая обработка стали 45 с электроконтактным нагревом / B.C. Груздьев, В.А. Трусов, В.Т. Жадан и др. -Известия вузов. Черная металлургия, 1992, № 11, с. 35-38.

131. Структура и свойства сталей, упрочнённых электротермомеханической обработкой / Г.В. Маловечко, С.Н. Париев, А.Ю. Ситачев и др. В сб.: Тезисы докладов 1 Собрания металловедов России. - Пенза, 1993, с. 17-19.

132. Электротермическая обработка и тепловое волочение стали / Г.А. Хасин, А.И. Дианов, Т.Н. Попова и др. М.: Металлургия, 1984, -152 с.

133. Иванов В.И., Осипов К.А. Возврат и рекристаллизация в металлах при быстром нагреве. М.: Наука, 1964. 264 с.

134. Долженков И.Е., Долженков И.И. Сфероидизация карбидов в стали. М.: Металлургия, 1984. -143 с.

135. Технология термомеханического упрочнения стали. Влияние деформации и скорости нагрева на отпуск/Л.М. Капуткина, В.А. Трусов, В.Г. Прокошкина и др. М.: Материаловедение, 2000, №2, с. 52-56.