автореферат диссертации по металлургии, 05.16.01, диссертация на тему:Разработка технологии термической обработки и исследование ее влияния на структуру и свойства кованой стали 150ХНМ

На правах рукописи

00305Т8ВВ

Малыхина Ольга Юрьевна

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ И ИССЛЕДОВАНИЕ ЕЕ ВЛИЯНИЯ НА СТРУКТУРУ И СВОЙСТВА КОВАНОЙ СТАЛИ 150ХНМ

Специальность 05 16 01 Металловедение и термическая обработка металлов

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Санкт-Петербург - 2007 г

003057866

Работа выполнена в Обществе с ограниченной ответственностью «Территориальная компания «ОМЗ-Ижора»

Научный руководитель

Заслуженный деятель науки и техники РФ

доктор технических наук

профессор Солнцев Юрий Порфирьевич

Официальные оппоненты Доктор технических наук, профессор

Шахназаров Юрий Варданович

Кандидат технических наук, доцент

Белецкий Вадим Григорьевич

Ведущая организация

Научно-производственное объединение «Центральный научно-исследовательский институт технологии машиностроения»

Защита состоится « «5 ч » мая

_2007 г в ч на заседании

диссертационного совета Д 212 229 14 в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Санкт-Петербургский государственный политехнический университет» по адресу 195251, г Санкт-Петербург, ул Политехническая, д 29, хим Корпус, ауд 51

С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке ГОУ «СПбГПУ»

Автореферат разослан__2007 г

Ученый секретарь

диссертационного совета Д 212 229 14 Доктор технических наук, профессор

С/

Кондратьев С Ю

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Условием технического прогресса в

металлургии является удовлетворение растущих потребностей рынка в

качественной металлопродукции Связанная с этим непрерывная

интенсификация процессов прокатного производства создает все более

напряженные условия эксплуатации валков тяжелонагруженных станов

Различные условия работы валков определяют разнообразие

материалов и способов изготовления Широкое применение в прокатном

производстве находят стальные валки из высокоуглеродистых марок, к

которым относится заэвтектоидная ледебуритная сталь типа 150ХНМ,

известная как «адамит» По эксплуатационным характеристикам валки из

этой стали превосходят кованые валки из сталей с более низким содержанием

углерода, а также чугунные валки

Традиционно валки из стали типа 150ХНМ изготавливают методом

центробежного литья, однако, в силу выраженной химической и структурной

неоднородности литой материал имеет повышенную хрупкость Поэтому

предпочтительным является кованый вариант, т к в этом случае металл более

изотропен и имеет меньшее количество металлургических дефектов, что

повышает его сопротивление термической усталости и, соответственно,

эксплуатационную стойкость инструмента

Несмотря на трудности изготовления кованых валков из

высокоуглеродистых сталей, в российской и зарубежной практике признается

их высокое качество по сравнению с литыми валками, и внедряются

технологии изготовления поковок из валковых сталей, содержащих до 2%

углерода Однако промышленное производство крупных поковок (массой

более 5 т) из стали 150ХНМ до 2000 г в России не было освоено

Таким образом, внедрение крупногабаритного кованого инструмента из

стали 150ХНМ весьма актуально, является продолжением общей тенденции

применения высокоуглеродистых сталей в кованом исполнении и

1

способствует повышению эксплуатационной стойкости валков Для реализации этой задачи в условиях металлургического производства ОАО «Ижорские заводы» (в настоящее время это ООО «ОМЗ-Спецсталь») была разработана технология изготовления крупных поковок из стали 150ХНМ, включая технологию термической обработки, способную обеспечить высокое качество, надежность и долговечность валкового инструмента горячего деформирования Разработка этой технологии в условиях России выполнялась впервые

Цель работы. Целью работы являлась разработка технологии термической обработки крупных поковок из стали 150ХНМ, исследование влияния режимов термической обработки на структуру и механические свойства кованой стали 150ХНМ

В соответствии с указанной целью в работе были поставлены следующие задачи

- исследование структурных превращений при охлаждении кованой стали 150ХНМ после нагрева до различных температур,

- оценка склонности кованой стали 150ХНМ к росту зерна при нагреве,

- исследование влияния параметров предварительной и основной термической обработки на структуру и твердость кованой стали 150ХНМ,

- изготовление и термическая обработка по разработанной технологии опытно-промышленной партии валкового инструмента горячего деформирования с оценкой его качества и служебных свойств,

установление особенностей структуры и свойств металла крупногабаритных опытно-промышленных поковок из стали 150ХНМ, полученных в результате термической обработки по разработанной технологии

Научная новизна работы состоит в следующем

1 Установлены закономерности структурных превращений,

происходящих в кованой стали 150ХНМ при нагреве и охлаждении в

2

диапазоне от 1000°С до комнатной температуры Определены критические точки кованой стали 150ХНМ Асщ и Ас|К Установлены диапазоны скоростей охлаждения для различных механизмов превращения переохлажденного аустенита

2 Исследованы закономерности роста аустенитного зерна кованой стали 150ХНМ при нагреве в диапазоне температур 700-1080°С

3 Установлена предельно допустимая температура нагрева стали 150ХНМ для технологических операций, исключающая ее пережог

4 Исследовано влияние температурно-временных параметров термической обработки по режиму аустенитизации, нормализации, отжига и отпуска на структуру и свойства кованой стали 150ХНМ

5 Разработаны типовые схемы предварительной и основной термической обработки поковок из заэвтектоидной стали 150ХНМ

Практическая значимость работы.

Разработана технология предварительной и основной термической обработки крупных поковок из стали 150ХНМ применительно к изготовлению инструмента горячего деформирования тяжелонагруженных прокатных станов Режим основной термической обработки защищен патентом 1Ш 2235137 С2, 12 09 2002г

По результатам проведенных исследований разработаны технические условия ТУ 4120-012-05764417-2000 «Поковки бандажей из стали 150ХНМ (опытная партия)»

Применение разработанных режимов термической обработки позволяет обеспечить необходимые структуру и свойства кованой стали 150ХНМ, способствующие увеличению эксплуатационной стойкости инструмента в среднем на 26% по сравнению с литыми валками

Апробация работы. Материалы, составляющие основное содержание работы, докладывались на 5 конференциях на научно-практической

конференции молодых специалистов "Ижора-2000", г Санкт-Петербург, 2000 г, на VIII научно-технической конференций «Прочность материалов и конструкций при низких температурах», г Санкт-Петербург, 2002г, иа XI и XII международной научно-технической конференции «Проблемы ресурса и безопасной эксплуатации материалов», г Санкт-Петербург, 2005г и 2006г, на 7-ой международной научно-технической конференции «Современные металлические материалы, технологии и их использование в технике», г Санкт-Петербург, 2006г, на научно-технических советах ОАО «Ижорские заводы» и ООО «Территориальная компания «ОМЗ-Ижора»

Публикации. Основные результаты диссертации опубликованы в 8 печатных работах, включая 1 патент на изобретение, список которых приведен в конце автореферата

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав и выводов Содержание работы изложено на 137 страницах, содержит 53 рисунка, 17 таблиц Список литературы включает 122 наименования

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, сформулированы цели и

задачи работы, показана научная новизна и практическая значимость

полученных результатов работы

В первой главе дан обзор имеющихся в литературе данных,

посвященных условиям работы валков горячего деформирования, принципам

легирования и особенностям химического состава валковых сталей, а также

режимам термической обработки кованых и литых заготовок из

высокоуглеродистых сталей различных марок

Показано, что условия работы валков сортовых станов характеризуются

значительными ударными нагрузками, высокими скоростями прокатки и

усилиями в сочетании с теплосменами, что предъявляет высокие требования к

свойствам валков — износо- и термостойкости, сопротивлению выкрашивания

4

и прочности Для изготовления валков широко применяются заэвтектоидные

стали, легированные хромом, никелем и молибденом, с содержанием

углерода от 1,0 до 2,0%, обеспечивающие карбидо-перлитную структуру

рабочего слоя К этой группе материалов относится сталь 150ХНМ, которая

традиционно используется в литом варианте для изготовления бандажей или

крупногабаритных валков Однако широкое использование литых валков из

заэвтектоидных сталей ограничено, прежде всего, вследствие их повышенной

хрупкости, что является причиной преждевременного выхода из строя

Поэтому одним из способов повышения качества валкового инструмента

является переход на кованый вариант изготовления

Показано, что химический состав материала стальных валков

неоднозначно влияет на их служебные свойства Увеличение содержания

углерода приводит к возрастанию прочности, твердости и износостойкости

материала валков, однако увеличенное содержания углерода усиливает

неоднородность распределения цементита, повышая хрупкость материала

Хром, никель, и молибден вводят в стальные валки для получения

мелкозернистой дисперсной структуры, а также для упрочнения структурных

составляющих валковой стали Однако, превышение содержания этих

элементов сверх оптимального уровня отрицательно влияет на качество

металла, повышая его склонность к обезуглероживанию и графитизации

Для получения необходимой твердости и структуры кованые валки

горячей прокатки подвергают сложной термической обработке, которая

состоит из двух этапов предварительной термической обработки,

проводимой непосредственно после ковки, и основной термической

обработки Предварительная термическая обработка поковок выполняет

несколько функций, основными из которых являются снижение содержания

водорода в металле и подготовка поковки к последующей механической

обработке Режимы основной термической обработки заэвтектоидных сталей

предусматривают реализацию эффекта перекристаллизации для измельчения

5

зерна и повышения дисперсности структуры, а также глобуляризацию цементитной составляющей

Показано, что в отечественной литературе отсутствуют сведения об изготовлении крупных кованых валков из стали типа 150ХНМ, в связи с чем возникла необходимость разработки технологии изготовления крупногабаритного кованого инструмента из стали 150ХНМ, включая технологию термической обработки

Во второй главе описаны состав исследуемого материала, способ его получения и методики исследования В настоящей работе для исследования был использован металл опытно-промышленной поковки типа «кольцо» Химический состав металла поковки 1,60% углерода, 1,02% хрома, 0,94% никеля, 0,27% молибдена, суммарное содержание серы и фосфора составляет 0,013%

Металл был выплавлен в электродуговой печи емкостью 12 т с основной футеровкой Температура металла перед выпуском составляла 1565°С, в начале разливки - 1490°С Из выплавленной стали был отлит кузнечный слиток массой 12,0т Из слитка за 4 выноса была откована поковка типа «кольцо» массой 8,0 т со следующими габаритами 0нар 1610 мм, 0внутр 670 мм, высота 610 мм Температура металла при нагреве под ковку составила 1050-1070°С Уков в результате осадки Кос составил 3,0 , уков в результате раскатки Краск составил 1,2 По окончании ковки была выполнена предварительная термическая обработка поковки по режиму, состоящему из охлаждения в печи, нормализации при 1040°С и отжига при 690°С с медленным комбинированным охлаждением

Для отработки режимов предварительной термической обработки кованой стали 150ХНМ использовалась проба, отобранная во время ковки от подприбылыюй части слитка Для отработки режимов основной термической обработки кованой стали 150ХНМ использовалось пробное кольцо сечением

100x100мм, отобранное от поковки после ее предварительной термической обработки

Определение твердости металла при лабораторных исследованиях выполнялось методом Брииелля по ГОСТ 9012-59 на твердомере типа ТШ-2-У4 2 с диаметром шарика 10 мм При лабораторных исследованиях также определялась микротвердость металла и его структурных составляющих с помощью микротвердомера ПМТ-3 при нагрузке 50 и 200 г в соответствии с ГОСТ 9450-76 Определение твердости на опытно-промышленных поковках было выполнено методом Польди с помощью переносного твердомера ударного действия Для оценки механических свойств металла поковки были выполнены испытания на растяжение при температуре 20°С образцов ГОСТ 1497-84 тип III №6

Металлографические исследования выполнялись на оптическом микроскопе «Olympus ВХ-51М» при увеличениях от 50 до 1500 крат Оценка микроструктуры кованой стали 150ХНМ выполнялась методом сравнения со шкалами ГОСТ 8233-56 дисперсность перлита - шкала №1 и №2, сплошность карбидной сетки - шкала №5, степень карбидной ликвации-шкала №6Б Кроме перечисленных характеристик также определялась величина действительного зерна по ГОСТ 5639-82 методом сравнения с эталонной шкалой №1

Дилатометрический анализ выполнялся с помощью дилатометра LK-02 на образцах диаметром 2 мм длиной 12 мм Для определения критических температур превращения а—>у образец нагревался со скоростью 3,0°С/мин Для построения термокинетической диаграммы распада переохлажденного аустеннта образцы нагревались со скоростью 1,0°С/с до температуры 910°С и 1000°С и охлаждались до комнатной температуры с различной скоростью от 0,04 до 30,0°С/с По завершении охлаждения с помощью микроструктурного

анализа и замера микротвердости структурных составляющих был определен характер образовавшихся продуктов превращения

Исследование влияния температуры нагрева на величину зерна стали выполнялось методом высокотемпературной металлографии с помощью установки «НМ-4» на образцах диаметром 12 мм и высотой 10 мм Образцы нагревались в вакуумной камере при остаточном давлении 10"5 Па со скоростью 6-8°С/мин

Измерение остаточных напряжений было выполнено методом рентгеноструктурного анализа на металле проб, отрезанных от торца поковкн в трех зонах - вблизи наружной поверхности, в середине сечения и вблизи внутренней поверхности На дифрактометре ДРОН-2 производилась запись дифрактограммы, в результате анализа которой определялись значения тангенциальных напряжений ах

В третьей главе представлены результаты исследований структурных изменений, происходящих в кованой стали 150ХНМ при нагреве и охлаждении, включая исследование влияния температуры нагрева на зеренную структуру и на кинетику превращения переохлажденного аустенита

Дилатометрическим методом установлено, что критические точки для кованой стали 150ХНМ составляют АС|Н=721°С, Ас|К=748°С Мартенситное превращение начинается при температуре не выше 115°С и завершается при температуре ниже комнатной Согласно литературным данным Астк980°С

На рис 1 представлены термокинетические диаграммы превращения переохлажденного аустенита кованой стали 150ХНМ после нагрева до температуры 910 и 1000°С Установлено, что при охлаждении кованой стали 150ХНМ от температуры 910°С в интервале скоростей охлаждения 0,04-0,30°С/с превращение аустенита проходит по диффузионному механизму с

Время с

а

ю! ю'

Вр1ЧЯ с б

10'

Рис 1 Термокинетические диаграммы превращения переохлажденного аустенита кованой стали 150ХНМ Температура нагрева 910°С (а) и 1000°С (б)

образованием перлита В интервале скоростей охлаждения 0,30-5,0°С/с превращение аустенита может проходить по диффузионному, промежуточному или бездиффузионному механизму

Повышение температуры нагрева от 910 до 1000°С приводит к подавлению бейнитного превращения, к повышению стабильности аустенита и к увеличению твердости продуктов превращения В результате критическая скорость закалки снижается от 5,0°С/с до 1,0°С/с, а зона диффузионного превращения смещается в область более низких температур от 690-590°С до 670-570°С соответственно

Увеличение температуры нагрева в диапазоне 910-1000°С и скорости охлаждения в диапазоне 0,04-1,0°С/с способствует повышению твердости продуктов превращения аустенита (рис 2), что связано как с увеличением степени легирования ферритной фазы перлитной составляющей, так и с изменением механизма превращения В результате превращения аустенита в диффузионной области происходит формирование структуры с твердостью до

750 700 650 6СЮ

X

¡5 550

400 350

зоо

0 0 0 2 0 4 0 6 0 8 10 1,2 Скорость охлаждения, °С/с

Рис 2 Влияние температуры нагрева и скорости охлаждения на твердость кованой стали 150ХНМ

500НУоо2, в результате превращения аустенита в бездиффузионной области происходит формирование структуры с твердостью до 700 НУо,ог

Методом высокотемпературной металлографии установлено, что кованая сталь 150ХНМ не склонна к значительному росту зерна при нагреве в диапазоне температур 700-1080°С При температуре 1080°С начинается оплавление границ зерен аустенита на участках, прилегающих к эвтектическому цементиту (пережог)

Таким образом, для кованой стали 150ХНМ оптимальный диапазон температур нагрева для технологических операций, включая термическую обработку, ограничивается сверху температурой пережога 1080°С С целью исключения при термической обработке возможности превращения аустенита по промежуточному или бездиффузионному механизму, скорость охлаждения не должна превышать 0,3°С/с, а температура охлаждения должна быть не ниже 115°С

В четвертой главе представлены данные по разработке технологии термической обработки поковок из стали 150ХНМ и установлению влияния параметров предварительной и основной термической обработки на структуру и свойства металла

Задачей предварительной термической обработки (ПТО) кованой стали 150ХНМ является релаксация напряжений после ковки, удаление водорода, повышение обрабатываемости резанием за счет формирования структуры зернистого перлита и глобулярного избыточного цементита, твердость которой не превышает 269НВ Выполненные режимы ПТО состояли из аустенитизации при температуре выше Аст с охлаждением на воздухе до температуры 650-700°С и дальнейшим охлаждением в печи до 250-300°С и из сфероидизирующего отжига при температуре, близкой к Ас|, с медленным комбинированным охлаждением Температура аустенитизации варьировалась в интервале от 1020 до 1060°С, температура отжига изменялась в интервале от 690°С (ниже Асщ) до 740°С (выше Ас|Н) Влияние выполненных режимов на твердость и характеристики структуры кованой стали 150ХНМ представлены на рис 3

1У///1 твердость — Р-- бтлл карб сетки —±—номер зерна

[_ Вариант ПТО 1 аустенитизации °С ¡_ 1 отжига,°С ]

¡_ Режим 1 _| 1020 ■ 690 '

[_ Режим 2 1040 1 720 '

[_ Режим 3 1060 1 740 |

Рис 3 Влияние режимов ПТО на твердость и характеристики структуры кованой стали 150ХНМ

Установлено, что после ПТО по опробованным режимам микроструктура металла состоит из перлита преимущественно зернистой морфологии и избыточного цементита Повышение температуры аустенитизации от 1020 до 1060°С способствует ликвидации грубой карбидной сетки и снижению карбидной неоднородности за счет более полного растворения цементита, однако вызывает рост зерна от номера Оцдо О« и снижение дисперсности перлита Повышение температуры отжига от 690 до 740°С приводит к снижению твердости от 300 до 266 НВ, к увеличению доли зернистого перлита и к уменьшению цементитной сетки от 6 до 4 балла за счет более выраженной сфероидизации цементита

Разработанная технология ПТО поковок из стали 150ХНМ включает аустенитизацию с нагревом до температуры 1040-1050°С и комбинированным охлаждением на воздухе и в печи, а также сфероидизирующий отжиг при температуре 730-740°С с медленным комбинированным охлаждением в печи В результате металл приобретает микроструктуру зернистого перлита и глобулярного избыточного цементита, твердость которой не превышает 269 НВ Это обеспечивает удовлетворительную технологичность металла при механической обработке

Задачей основной термической обработки (ОТО) кованой стали 150ХНМ является формирование в рабочем слое однородной структуры, состоящей из мелкодисперсного пластинчатого или сорбитообразного перлита и равномерно распределенных включений цементита Требуемый уровень твердости составляет 300-360НВ Выполненные режимы ОТО кованой стали 150ХНМ состояли из 2 циклов нормализации от температуры, превышающей температуру АС|, с охлаждением ниже Аг| и из отпуска для снятия напряжений При этом температура первой нормализации была постоянной и составляла 1040°С Варьировались параметры нормализации второго цикла - температура нагрева, время выдержки и скорость

охлаждения (табл 1), а также параметры отпуска Некоторые режимы включали промежуточную нормализацию с температурой нагрева 830°С, т е состояли из 3 циклов нормализации и отпуска

Табл 1 - Твердость и карбидная сетка в структуре кованой стали 150ХНМ после термической обработки с различными параметрами нормализации последнего цикла_

№ режи ма Варьируемый параметр 1 норм , °С I выд, ч V охл , °С/с Твердость*1, НВ Карбидная сетка, балл

1 Температура нормализации 830 6 0,23 311 /290 2

2 920 379/331 4

3 Время выдержки 920 2,5 0,23 346/ — 3

4 5,5 377/ — 4

5 Скорость охлаждения 920 6 0,13 — /309 4

6 0,23 — /316 4

Требования 300-360 <4

Примечание * в числителе - твердость после нормализации, в знаменателе -твердость после нормализации и отпуска

После всех выполненных режимов ОТО металл имел мелкозернистую структуру дисперсного перлита и избыточного цементита в виде разорванной сетки по границам зерен Установлено, что применение трех циклов нормализации позволяет получить более дисперсную перлитную составляющую и более разорванную цементитную сетку по сравнению с двукратной нормализацией Повышение температуры нагрева на нормализации последнего (перед отпуском) цикла, увеличение продолжительности выдержки и скорости охлаждения способствуют повышению твердости Установлена необходимая продолжительность выдержки при нормализации в диапазоне 2,5-3,5 минут на миллиметр сечения в зависимости от типа садки и места расположения поковки в печи

В результате исследования влияния параметров отпуска (температуры нагрева в диапазоне 500-650°С и времени выдержки в диапазоне 2-16 ч) на

твердость стали построена диаграмма, позволяющая назначать режим отпуска в зависимости от требуемого уровня свойств (рис 4)

Рис 4 Зависимость твердости кованой стали 150ХНМ от параметра Холломона-Джеффа Нр = Т (20 + 1цг) 10~3, где Т - температура отпуска в градусах Кельвина, т — время выдержки в ч

Разработанная технология ОТО поковок из стали 150ХНМ включает три цикла нормализации от температур 1040-1050°С, 820-830°С и 910-920°С с охлаждением до температуры 450-500°С, а также отпуск при температуре 540-550°С с охлаждением со скоростью не более 20°С/ч В результате металл приобретает микроструктуру, состоящую из мелкодисперсного пластинчатого перлита и равномерно распределенного избыточного цементита Твердость находится на уровне 300-360НВ Все это способствует обеспечению высоких эксплуатационных характеристик инструмента

В пятой главе представлены данные по анализу влияния разработанных режимов термической обработки на структуру и свойства металла опытно-промышленных поковок, а также результаты исследования особенностей структуры металла крупногабаритных поковок

Опробование и внедрение разработанной технологии предварительной и основной термической обработки кованой стали 150ХНМ осуществляли на металле 7 поковок типа «диск» (0 1160мм, высота 625 мм), предназначенных

14

для изготовления инструмента «валок рабочий», и на металле 7 поковок типа «кольцо» {0нар. 1260-1610 мм, 0внутр. 400-670мм, высота 490-610 мм), предназначенный для изготовления инструмента «валок кольцевой» и «бандаж». Масса поковок составляла 5,0-8,0 т.

П результате ПТО по разработанной технологии (рис. 5а) металл опытно-промышленных, поковок приобрел микроструктуру, состоящую из перлита зернистой морфологии и избыточного цементита преимущественно глобулярной формы (рис. 56). Твердость в поверхностном слое поковки находится па уровне 222-265 НВ, что обеспечивает удовлетворительную технологичность металла при механической обработке. По сечению поковки Твердость достаточно равномерная, максимальная разница значений составляет 32 единицы НВ.

а б

Рис. 5. Режим ПТО опытно-промышленных поковок из стали 150ХНМ (а) и сформированная в результате ПТО микроструктура металла рабочего слоя (б).

Показано, что после ПТО по режиму, отличающемуся от разработанного режима более низкой температурой охлаждения на воздухе и более низкой температурой отжига, цементит не имеет глобулярной формы, а

твёрдость составляет более 3 00 HB, что неблагоприятвб с точки зренйЯ технологичности металла при механической обработке. Полученные результаты подтверждают рациональность разработанного режима ПТО.

Fi результате ОТО по разработанной технологии (рис. 6а) металл рабочей зоны глубиной до 50 мм от поверхности опытио-промышлейных поковок приобрел однородную мелкодисперсную микроструктуру (рис, 66) и твердость 314-347 HB. Формирование такой микроструктуры, уровень твердости, а также низкий уровень Остаточных напряжений, составляющий не более 11% от величины предела текучести, обеспечили высокую эксплуатационную Стойкость и надежность инструмента, что подтверждает рациональность разработанного режима.

а б

Рис. 6. Режим ОТО опытно-промышленных поковок из стали 150ХНМ (а) и сформированная в результате ОТО микроструктура металла рабочего слоя (б).

[ ¡оказано, что мелкозернистая мелкодисперсная структура металла наблюдается по всему сечению поковки. При этом структура, обладающая незначительной карбидной неоднородностью (не более 3 балла), сохраняется на глубине до 100 мм от поверхности поковки.

Кованый инструмент горячего деформирования, изготовленный из указанных поковок и штатных поковок более позднего выпуска вплоть до 2006 г с применением разработанной технологии термической обработки, показал высокую эксплуатационную стойкость, которая в среднем на 26% превышает стойкость инструмента, изготовленного методом центробежного литья

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1 На основании опыта применения валков из высокоуглеродистых марок стали, к которым относится заэвтектоидная ледебуритная сталь типа 150ХНМ, показано, что по сравнению с литыми валками кованый металл обладает лучшими эксплуатационными характеристиками в силу его более выраженной изотропности и меньшей пораженности металлургическими дефектами Сформулированы задачи работы по разработке режимов предварительной и основной термической обработки впервые произведенных в России крупных поковок из стали 150ХНМ, с целью обеспечения высоких эксплуатационных свойств инструмента горячего деформирования тяжелонагруженных станов

2 В результате исследования кинетики превращения переохлажденного аустенита стали 150ХНМ установлено, что после нагрева до температуры 910°С в зависимости от скорости охлаждения превращение аустенита может проходить по диффузионному, промежуточному или бездиффузионному механизму Повышение температуры нагрева до 1000°С приводит к подавлению бейнитного превращения и к повышению стабильности аустенита, что выражается в уменьшении критической скорости закалки, а также в смещении зоны диффузионного превращения в область более низких температур с увеличением твердости продуктов превращения Определены критические точки Аст и Асц< для кованой стали 150ХНМ Показано, что для реализации превращения переохлажденного аустенита по диффузионному

механизму скорость охлаждения при термической обработке не должна превышать 0,3°С/с, а температура охлаждения должна быть не ниже 115°С

3 В результате исследования изменений зеренной структуры при нагреве установлен верхний предел температур нагрева стали для технологических операций, ограничивающийся температурой пережога 1080°С

4 В результате исследования влияния температурных параметров термической обработки на структуру и свойства кованой стали 150ХНМ разработана технология предварительной термической обработки, состоящая из аустенитизации с нагревом до температуры 1040-1050°С, комбинированного охлаждения на воздухе и в печи, а также сфероидизирующего отжига при температуре 730-750°С с медленным комбинированным охлаждением в печи Этот режим обеспечивает формирование благоприятной микроструктуры зернистого перлита и глобулярного избыточного цементита, а также равномерную твердость металла по сечению поковок В поверхностных слоях твердость металла составляет 222-265НВ, что обеспечивает его удовлетворительную технологичность при механической обработке

5 Выполнено исследование влияния различных параметров основной термической обработки на структуру и свойства кованой стали 150ХНМ Показано, что применение трех циклов нормализации позволяет получить более дисперсную перлитную составляющую и более разорванную цементитную сетку по сравнению с двукратной нормализацией Установлено, что увеличение продолжительности выдержки и повышение скорости охлаждения на нормализации повышает уровень твердости Определена необходимая продолжительность выдержки на нормализации в диапазоне 2,5-3,5 минут на миллиметр сечения Построена диаграмма, позволяющая назначать режим отпуска в зависимости от требуемого уровня свойств

6 Разработана технология основной термической обработки поковок из стали 150ХНМ, состоящая из трех циклов нормализации от температур 1040-1050°С, 820-830°С и 910-920°С, а также отпуска при температуре 540-550°С с охлаждением со скоростью не более 20°С/ч Этот режим обеспечивает формирование в металле поверхностной рабочей зоны глубиной до 50мм однородной мелкодисперсной микроструктуры с твердостью 314-347НВ После проведения основной термической обработки по разработанному режиму величина остаточных напряжений в поковке составляет не более 11% от величины предела текучести, что гарантирует надежную работу инструмента

7 Исследованы особенности макро- и микроструктуры металла опытно-промышленных поковок массой 5,0-8,0 т в состоянии после разработанных режимов термической обработки Установлено, что структура, обладающая незначительной карбидной неоднородностью, сохраняется на глубине до 100 мм, что гарантирует высокое качество инструмента

8 Разработанные режимы предварительной и основной термической обработки крупногабаритных поковок из стали 150ХНМ внедрены в производство Высокое качество и эксплуатационная стойкость подтверждены результатами эксплуатации изготовленного из них инструмента Разработанная технология основной термической обработки стали типа 150ХНМ защищена патентом РФ Ш! 2235137 С2, 12 09 2002г

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ 1. Козинова (Малыхина), О Ю Разработка режима основной термообработки кованого бандажа из стали 150ХНМ / О Ю Козинова, Т И Титова, Н А Шульган // Тезисы докладов научно-практической конференции молодых специалистов "Ижора-2000", С Пб , Россия - С Пб , 2000 - С 31 2 Малыхина, О Ю Формирование структуры при предварительной термообработке кованой заэвтектоидной стали типа 150ХНМ /

О Ю Малыхина, Т И Титова, Н А Шульган // Сборник трудов VII и VIII научно-технических конференций «Прочность материалов и конструкций при низких температурах», С Пб , Россия - С Пб , 2002 - С 141-147

3 Патент RU 2235137 С2, МКИ7 C21D9/38 Способ термической обработки кованых валков из заэвтектоидной стали типа 150ХНМ / ВАДурынин, Т И Титова, О Ю Малыхина и др - №2002124424/02, заявлено 12 09 2002, опубл 27 08 2004, Бюлл №24 - 3 с

4 Влияние основной термообработки на структуру и свойства кованой стали типа 150ХНМ / О Ю Малыхина, Т И Титова, Н А Шульган, Ю П Солнцев // Сборник трудов XI международной научно-технической конференции «Проблемы ресурса и безопасной эксплуатации материалов» С Пб, Россия - С Пб , 2005 - С 98-103

5 Оптимизация технологии производства кованых заготовок из стали типа 150ХНМ повышенного уровня качества / ВАДурынин, С Ю Баландин, О Ю Малыхина и др //Электрометаллургия -2005 -№12 -С 32-36

6 Малыхина, О Ю Термическая обработка и качество металла поковок из заэвтектоидной стали 150ХНМ / О Ю Малыхина, Т И Титова, Н А Шульган // Сборник трудов XII научно-технической международной конференции «Проблемы ресурса и безопасной эксплуатации материалов» С Пб , Россия - С Пб , 2006 - С 145-152

7 Влияние основной термообработки на структуру и свойства кованой стали типа 150ХНМ / О Ю Малыхина, Т И Титова, Н А Шульган, Ю П Солнцев // Деформация и разрушение материалов - 2006 - №8 - с 26-29

8 Малыхина, О Ю Кованая сталь 150ХНМ и ее термическая обработка / О Ю Малыхина, Т И Титова, Н А Шульган // Современные металлические материалы, технологии и их использование в технике докл 7-й международной научно-технической конф , С Пб , Россия, 10-11 окт 2006 -СПб, 2006 - С 190-193

Лицензия ЛР №020593 от 07 08 97

Подписано в печать 09 04 2007 Формат 60x84/16 Печать цифровая Уел печ л 1,0 Тираж 100 Заказ 1487Ь

Отпечатано с готового оригинал-макета, предоставленного автором, в Цифровом типографском центре Издательства Политехнического университета 195251, Санкт-Петербург, Политехническая ул , 29 Тел 550-40-14 Тел /факс 297-57-76

Введение.

1. Легирование и термическая обработка валковых сталей.

1.1. Условия работы прокатных валков и способы повышения их эксплуатационных характеристик.

1.2.Принципы легирования валковых материалов.

1.3.3аэвтектоидные валковые стали.

1.4.Термическая обработка сталей для валков горячей прокатки.

1.4.1. Предварительная термическая обработка поковок из высокоуглеродистых валковых сталей.

1.4.2. Термическая обработка отливок из заэвтектоидных валковых сталей.

1.4.3. Термическая обработка валков горячей прокатки из стали типа 150ХНМ.

2. Материал и методика исследования.

2.1.Материал для исследования, способ получения.

2.2.Исследования с использованием стандартных методов.

2.2.1. Определение механических свойств.

2.2.2. Металлографические исследования.

2.3.Специальные методы исследования.

2.3.1. Дилатометрический анализ.

2.3.2. Высокотемпературная металлография.

2.3.3. Измерение остаточных напряжений.

3. Исследование структурных изменений, происходящих в кованой стали 150ХНМ при нагреве и охлаждении.

3.1.Превращение аустенита при нагреве и охлаждении.

3.2.Исследование влияния нагрева на рост зерна и определение температуры пережога стали.

3.3.Выводы по главе 3.

4. Разработка технологии термической обработки поковок из стали 150ХНМ.

4.1 .Технология предварительной термической обработки.

4.1.1. Цели предварительной термической обработки и разработка ее режима.

4.1.2. Исследование влияния температуры аустенитизации и отжига на структуру и свойства стали.

4.2.Технология основной термической обработки.

4.2.1. Цели основной термической обработки и разработка ее режима.

4.2.2. Исследование влияния параметров нормализации на структуру и свойства стали.

4.2.3. Исследование влияния количества циклов нормализации на структуру и свойства стали.

4.2.4. Исследование влияния параметров отпуска на структуру и свойства стали.

4.3.Выводы по главе 4.

5. Промышленное опробование разработанной технологии термической обработки поковок из стали 150ХНМ.

5.1.Технология изготовления опытно-промышленных поковок.

5.2.Структура и свойства металла опытно-промышленных поковок после предварительной термической обработки.

5.2.1. Влияние параметров режима предварительной термической обработки на структуру и твердость.

5.2.2. Особенности структуры и свойств металла опытно-промышленных поковок.

5.3.Качество металла опытно-промышленных поковок после основной термической обработки.

5.4.Выводы по главе 5.

Главным условием технического прогресса в металлургии является удовлетворение растущих потребностей рынка в качественной металлопродукции. Связанная с этим непрерывная интенсификация процессов прокатного производства создает все более напряженные условия эксплуатации валков.

Валки современных прокатных станов при разумном сочетании цены и качества должны обладать гарантированной стойкостью и обеспечивать высокую производительность стана, требуемое качество поверхности проката, а также соблюдение допусков на его размеры и форму. Затраты на валки составляют значительную часть расходов на прокатный передел. Эти затраты повышаются из-за вынужденных простоев стана при замене изношенного или разрушившегося инструмента.

Различные условия работы валков определяют разнообразие применяемых материалов и способов изготовления. Широкое применение в прокатном производстве находят стальные валки из высокоуглеродистых марок. К этой группе материалов принадлежит заэвтектоидная ледебуритная сталь типа 150ХНМ, известная как «адамит», содержащая около 1,5% С и суммарно до 3% Сг, № и Мо. По эксплуатационным характеристикам валки горячей прокатки из этой стали превосходят кованые валки из сталей с более низким содержанием углерода, а также чугунные валки [1].

Традиционно валки из стали типа 150ХНМ изготавливают методом центробежного литья [2]. При этом в силу выраженной химической и структурной неоднородности литой материал имеет повышенную хрупкость. С этой точки зрения кованый вариант является предпочтительным, поскольку в этом случае металл более изотропен [3]. Также кованый металл имеет значительно меньшее количество металлургических дефектов (усадочных несплошностей, пор, трещин и др.), вследствие чего он обладает более высоким сопротивлением термической усталости [4].

Несмотря на трудности изготовления поковок из высокоуглеродистых сталей, в мировой практике существует тенденция освоения валковых сталей, содержащих до 2% углерода, в т.ч. стали 150ХНМ в кованом исполнении, что связано с более высоким качеством кованого инструмента по сравнению с литым [5, 6]. Однако промышленное производство крупных поковок (весом более 5 т) из стали 150ХНМ до 2000 г. не было освоено.

Таким образом, внедрение крупногабаритного кованого инструмента из стали 150ХНМ весьма актуально и является продолжением этой тенденции. Для реализации данной задачи в условиях ОАО «Ижорские заводы» (сейчас это ООО «ОМЗ-Спецсталь») потребовалась разработка технологии изготовления крупных поковок, включая технологию термической обработки, способной обеспечить высокое качество, надежность и долговечность валкового инструмента горячего деформирования. Разработка этой технологии в условиях России выполнялась впервые.

Целью работы являлась разработка технологии термической обработки крупных поковок из стали 150ХНМ, исследование влияния режимов термической обработки на структуру и механические свойства кованой стали 150ХНМ.

В соответствии с указанной целью в работе были поставлены следующие задачи:

- исследование структурных превращений при охлаждении кованой стали 150ХНМ после нагрева до различных температур;

- оценка склонности кованой стали 150ХНМ к росту зерна при нагреве;

- исследование влияния параметров предварительной и основной термической обработки на структуру и твердость кованой стали 150ХНМ;

- изготовление и термическая обработка по разработанной технологии опытно-промышленной партии валкового инструмента горячего деформирования с оценкой его качества и служебных свойств; установление особенностей структуры и свойств металла крупногабаритных опытно-промышленных поковок из стали 150ХНМ, полученных в результате термической обработки по разработанной технологии.

Научная новизна работы состоит в следующем:

1. Установлены закономерности структурных превращений, происходящих в кованой стали 150ХНМ при нагреве и охлаждении в диапазоне от 1000°С до комнатной температуры. Определены критические точки кованой стали 150ХНМ: Асш и Асцс- Установлены диапазоны скоростей охлаждения для различных механизмов превращения переохлажденного аустенита.

2. Исследованы закономерности роста аустенитного зерна кованой стали 150ХНМ при нагреве в диапазоне температур 700-1080°С.

3. Установлена предельно допустимая температура нагрева стали 150ХНМ для технологических нагревов, исключающая ее пережог.

4. Исследовано влияние температурно-временных параметров термической обработки по режиму аустенитизации, нормализации, отжига и отпуска на структуру и свойства кованой стали 150ХНМ.

5. Разработаны типовые схемы предварительной и основной термической обработки поковок из заэвтектоидной стали 150ХНМ.

Практическая значимость работы определяется следующим:

• Разработана технология предварительной и основной термической обработки крупных поковок из стали 150ХНМ применительно к изготовлению инструмента горячего деформирования тяжелонагруженных прокатных станов. Режим основной термической обработки защищен патентом 1Ш 2235137 С2, 12.09.2002г.

• По результатам проведенных исследований разработаны технические условия ТУ 4120-012-05764417-2000 «Поковки бандажей из стали 150ХНМ (опытная партия)».

• Применение разработанных режимов термической обработки позволяет обеспечить необходимые структуру и свойства кованой стали 150ХНМ, способствующие увеличению эксплуатационной стойкости инструмента в среднем на 26% по сравнению с литыми валками.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. На основании опыта применения валков из высокоуглеродистых марок стали, к которым относится заэвтектоидная ледебуритная сталь типа 150ХНМ, показано, что по сравнению с литыми валками кованый металл обладает лучшими эксплуатационными характеристиками в силу его более выраженной изотропности и меньшей пораженности металлургическими дефектами. Сформулированы задачи работы по разработке режимов предварительной и основной термической обработки впервые произведенных в России крупных поковок из стали 150ХНМ, с целью обеспечения высоких эксплуатационных свойств инструмента горячего деформирования тяжелонагруженных станов.

2. В результате исследования кинетики превращения переохлажденного аустенита стали 150ХНМ установлено, что после нагрева до температуры 910°С в зависимости от скорости охлаждения превращение аустенита может проходить по диффузионному, промежуточному или бездиффузионному механизму. Повышение температуры нагрева до 1000°С приводит к подавлению бейнитного превращения и к повышению стабильности аустенита, что выражается в уменьшении критической скорости закалки, а также в смещении зоны диффузионного превращения в область более низких температур с увеличением твердости продуктов превращения. Определены критические точки Ас)Н и Асж для кованой стали 150ХНМ. Показано, что для реализации превращения переохлажденного аустенита по диффузионному механизму скорость охлаждения при термической обработке не должна превышать 0,3°С/с, а температура охлаждения должна быть не ниже 115°С.

3. В результате исследования изменений зеренной структуры при нагреве установлен верхний предел температур нагрева стали для технологических операций, ограничивающийся температурой пережога 1080°С.

4. В результате исследования влияния температурных параметров термической обработки на структуру и свойства кованой стали 150ХНМ разработана технология предварительной термической обработки, состоящая из аустенитизации с нагревом до температуры 1040-1050°С, комбинированного охлаждения на воздухе и в печи, а также сфероидизирующего отжига при температуре 730-750°С с медленным комбинированным охлаждением в печи. Этот режим обеспечивает формирование благоприятной микроструктуры зернистого перлита и глобулярного избыточного цементита, а также равномерную твердость металла по сечению поковок. В поверхностных слоях твердость металла составляет 222-265НВ, что обеспечивает его удовлетворительную технологичность при механической обработке.

5. Выполнено исследование влияния различных параметров основной термической обработки на структуру и свойства кованой стали 150ХНМ. Показано, что применение трех циклов нормализации позволяет получить более дисперсную перлитную составляющую и более разорванную цементитную сетку по сравнению с двукратной нормализацией. Установлено, что увеличение продолжительности выдержки и повышение скорости охлаждения на нормализации повышает уровень твердости. Определена необходимая продолжительность выдержки на нормализации в диапазоне 2,5-гЗ,5 минут на миллиметр сечения. Построена диаграмма, позволяющая назначать режим отпуска в зависимости от требуемого уровня свойств.

6. Разработана технология основной термической обработки поковок из стали 150ХНМ, состоящая из трех циклов нормализации от температур 1040-1050°С, 820-830°С и 910-920°С, а также отпуска при температуре 540-550°С с охлаждением со скоростью не более 20°С/ч. Этот режим обеспечивает формирование в металле поверхностной рабочей зоны глубиной до 50мм однородной мелкодисперсной микроструктуры с твердостью 314-347НВ. После проведения основной термической обработки по разработанному

118 режиму величина остаточных напряжений в поковке составляет не более 11 % от величины предела текучести, что гарантирует надежную работу инструмента.

7. Исследованы особенности макро- и микроструктуры металла опытно-промышленных поковок массой 5,0-8,0 т в состоянии после разработанных режимов термической обработки. Установлено, что структура, обладающая незначительной карбидной неоднородностью, сохраняется на глубине до 100 мм, что гарантирует высокое качество инструмента.

8. Разработанные режимы предварительной и основной термической обработки крупногабаритных поковок из стали 150ХНМ внедрены в производство. Высокое качество и эксплуатационная стойкость подтверждены результатами эксплуатации изготовленного из них инструмента. Разработанная технология основной термической обработки стали типа 150ХНМ защищена патентом РФ 1Ш 2235137 С2, 12.09.2002г.

1. Составные рабочие валки черновых клетей стана 2000 / А.Ю.Фиркович, А.Ф.Сарычев, И.В.Судоргин и др. // Сталь. 2004. -№12. -С. 79-81.

2. Разработка технологии центробежного литья бандажей валков / И.А. Свистунов, С.И.Рудюк, Г.С.Доценко и др. // Сталь. 1990. - №4. - С. 57-59.

3. Думитреску, Т. Исследование изготовления прокатных валков из кованой стали. Рассмотренные направления и технологии / Т.Думитреску : пер. с румынского В.Г.Фишбейн. М. : Всероссийский центр переводов, 1992. - №Я-14009. - 14 с.

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

5. Кованые валки с улучшенной износостойкостью из высокохромистой стали электрошлакового переплава / М.Нисида и др. : пер. с японского С.А.Пехов. М.: Всероссийский центр переводов, 1983. - №Е-39586. -18 с.

6. Влияние деформации и термической обработки на структуру и механические свойства стали 150ХНМ : отчет о НИР / Уральский научно-исследовательский институт черных металлов. Свердловск, Н-Тагил., 1970.-37 с.

7. Журавлев, В.И. Наплавка горизонтальных валков из заэвтектоидных сталей типа 150ХНМ универсально-балочного стана / В.И.Журавлев, И.А.Толстов // Сварочное производство. 1984. - № 7. - С. 11-12.

8. Толстов, И.А. Повышение работоспособности инструмента горячего деформирования / И.А.Толстов, А.В.Пряхин, В.А.Николаев. М. : Металлургия, 1990.-142 е.- ISBN 5-229-00310-3.

9. 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.

10. Современные высокопроизводительные прокатные валки, особенности и перспективы их эксплуатации / М.Синнаве, К.Гостев, В.В.Глухов,

11. B.С.Смирнов // Сталь. 2001. - №8. - С. 2-8.

12. Михайлусь, A.C. Определение температурных напряжений в валках станов горячей прокатки / А.С.Михайлусь, Ю.С.Шатик, И.И.Моисеенко // Известия вузов. Черная металлургия. 1990. - №1.1. C. 56-57.

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

14. Мартини, Ф. Опорные и рабочие валки для станов горячей прокатки / Ф.Мартини, К.А.Гостев // Сталь. 1998. - №1. - С.42-44.

15. Анализ стойкости валков НШПС 2000 / В.Ф.Рашников, А.Ю.Фиркович, Б.А.Дубровский и др. // Производство проката. 1999. -№11.-С. 5-9.

16. Будагьянц, H.A. Литые прокатные валки / Н.А.Будагьянц, В.Е.Карс-ский. М.: Металлургия, 1983. - 174 с.

17. Специальные стали: Учебник для вузов / М.И.Гольдштейн, С.В.Грачев, Ю.Г.Векслер. 2-е изд. перераб. и доп. - М. : «МИСИС», 1999. - 408 с. - ISBN 5-87623-032-4.

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

19. Хасуи, А. Наплавка и напыление / А.Хасуи, О.Моригаки : пер. с японского В.Н.Попова : под ред. В.С.Степина, Н.Г.Шестеркина.- М. : Машиностроение, 1985. 240 с.

20. Патент US4165407 USA, Japan, МПК С22С37/08, С22С37/00, (IPC 1-7): В32В9/00. Adamite roll material for a rolling mill / Endou Tooru, Katou

21. Masayuki; Kubota LTD. US 19770810472; заявлено 27.06.77; опубл. 21.08.79.

22. А. с. 1186690 СССР, МКИ4 С 22 С 38/28. Сталь / Л.И.Сорокина, Ю.В.Шахназаров, Е.Д.Орлова и др. №3729933/22-02; заявлено 28.04.84; опубл. 1985, Бюлл. №39. - 3 с.

23. А. с. 1310453 СССР, МКИ4 С 22 С 38/50. Сталь / Я.Н.Малиночка, В.С.Лучкин, М.А.Олихова и др.; Нижнетагильский металлургический комбинат и Уральский НИИ чер. мет. №3877652/22-02; заявлено 04.04.85; опубл. 1987, Бюлл. №18. - 3 с.

24. Восстановление прокатных валков универсально-балочного стана / А.С.Сипер, Т.С.Токарева, М.Н.Лобанов, И.А.Толстов // Металловедение и термическая обработка материалов. 1986. - №5. - С. 13-14.

25. Кащенко, Ф.Д. Особенности износа прокатных валков и вопросы разработки наплавочных материалов / Ф.Д.Кащенко, И.И.Фрумин, Г.Н.Гордань // Современные способы наплавки и их применение. Киев : ИЭС им. Е.О.Патона, 1982. - С. 24-29.

26. Кащенко, Ф.Д. Особенности структуры и свойств наплавленных валков из заэвтектоидных сталей / Ф.Д Кащенко, В.Е.Хребто // Сталь. -1997.-№5.-С. 60-62.

27. Экономно-легированные стали для инструмента горячего и холодного формообразования / Ю.В.Шахназаров, Л.И.Сорокин, А.С.Журавлев и др. // Труды Ленинградского политехнического института. 1985. -№404.-С. 17-21.

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

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

30. Астафьев, A.A. Металлургические факторы карбидной неоднородности литой заэвтектоидной стали / А.А.Астафьев, А.Д.Башмаков, М.С.Потапова // Литейное производство. 1972. - №2. - С. 4-5.

31. Трейгер, Е.И. Повышение качества и эксплуатационной стойкости валков листовых станов / Е.И.Трейгер, В.П.Приходько. М. : Металлургия, 1988.- 192 с. - ISBN 5-229-00180-1.

32. Безнос, М.П. Валки крупносортных и рельсобалочных станов / М.П.Безнос. М.: Металлургия, 1966. - 124 с.

33. Кривошеев, А.Е. Литые валки / А.Е.Кривошеев М. : Государственное научно-техническое издательство литературы по черной и цветной металлургии, 1957. - 360 с.

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

35. Заэвтектоидная сталь для прокатных валков / Т.С.Скобло, С.И.Рудюк, В.А.Воронина и др. // Бюллетень ЦНИИ Информации и технико-экономических исследований черной металлургии. 1974. - №6. - С. 48-49.

36. Применение легированных сталей для валков горячей прокатки / Т.С.Скобло, С.И.Рудюк, В.А.Воронина и др. // Технология и организация производства. 1974. - №11. - С. 65-66.

37. Никитина, Л.А. Совершенствование производства валков для листопрокатных станов за рубежом / Л.А.Никитина, Б.Н.Матвеев // ОАО «Чермет информация» Бюллетень «Черная металлургия». 2004. - №3. -С. 50-62.

38. Полухин, В.П. Контактная прочность и изнашиваемость стали 150ХНМ / В.П.Полухин // Известия вузов. Черная металлургия. 1974. -№10.-С. 65-68.

39. Патент JP61149458 Japan, МПК C22C37/00, C22C37/10, (IPC1-7): C22C37/10. High hardness adamite roll material / Noguchi Hiroshi; Kawasaki still Co. JP19840275123; заявлено 24.12.84; опубл. 08.07.86.

40. Михайлова, И.В. Влияние легирующих элементов на структуру литых заэвтектоидных сталей после термической обработки / И.В.Михайлова,

41. С.И Рудюк, А.И.Савон // Металловедение и термическая обработка металлов.- 1987.-№ 8.-С. 62-64.

42. Рудюк, С.И. Влияние легирования и термической обработки на свойства заэвтектоидных сталей для прокатных валков / С.И.Рудюк, И.В.Михайлова, Ю.С.Томенко // Металловедение и термическая обработка металлов. 1990. - № 4. - С. 21-24.

43. Уменьшение карбидной неоднородности сталей типа Х12МФ для сварочных валков / Н.Ф.Тюрин, П.Н.Кирильченко, Е.И.Фомицкий и др. // Металловедение и термическая обработка металлов. 2007. - №1. - С. 69-74.

44. Применение радиально сдвиговой прокатки для повышения качества валковых сталей ледебуритного и карбидного классов / И.В.Доронин,

45. B.Л.Булавин, А.Д.Русаков и др. // Современные металлические материалы, технологии и их использование в технике : докл. 7-й международной научно-технической конф., С.Пб., Россия, 10-11 окт. 2006.1. C.Пб., 2006. С. 175-178.

46. Hongshuang, D. Spheroidizing kinetics of eutectic carbide in the twin rollcasting of M2 high-speed steel / D. Hongshuang, Z. Xiaoming, W. Guodong, L. Xianghua // J. Mater. Process. Technol. 2005. - 166. - №3. -P. 359-363.

47. Валки многовалковых станов / В.П.Полухин, М.Л.Бернштейн, А.Ф.Пименов и др. М. : Металлургия, 1983. - 128 с.

48. Лившиц, Б.Г. Металлография: Учебник для вузов / Б.Г.Лившиц. М. : Металлургия, 1990. - 236 с. - ISBN 5-229-00474-6.

49. Особенности разрушения упорядоченно выделенного избыточного цементита в заэвтектоидных сталях / В.А.Батаев, А.А.Батаев, С.А.Которов, Л.И.Тушинский // Металловедение и термическая обработка металлов. 1999. - №3. - С. 11-13.

50. Новый режим термической обработки прокатных валков из заэвтекто-идной стали / Я.Н.Малиночка, П.Л.Литвиненко, В.Д.Науменко и др. // Сталь. 1989. - №5. - С. 72-74.

51. Соколов, В.Е. Влияние микронеоднородностей в кузнечном слитке на качество кованых рабочих валков стана холодной прокатки / В.Е.Соколов, Б.Д.Петров, З.И.Итин // Кузнечно-штамповочное производство. 1989. - №6. - С. 5-6.

52. Производство крупных поковок из высокохромистых ледебуритных сталей / А.Н.Тумко, С.С.Казаков, С.В.Ревякин, В.Г.Лесничий // Сталь. -1996.-№5.-С. 56-58.

53. Маркин, C.B. Кованая заэвтектоидная износостойкая сталь для валков горячего проката / С.В.Маркин // Совершенствование производства прокатных валков (НИИИИНФОРМТЯЖМАШ). 1974. - №2. - С.25.

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

55. Металловедение. Сталь : Справ, изд. в 2-х т. : Пер. с нем. : Т.1. Основные положения : в 2-х кн. : Кн. 2 / под ред. М.Л.Бернштейна. М. : Металлургия, 1995.-335 с.

56. Булленс, Д.К. Сталь и ее термическая обработка / Д.К.Булленс. М-Л-Свердловск. : Государственное научно-техническое издательство по черной и цветной металлургии, 1933.-424 с.

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

58. Упрочнение рельсов из эвтектоидной стали комбинированной термической обработкой / Д.К.Нестеров, В.Е.Сапожков, Н.Ю.Левченко, В.И.Газов // Металловедение и термическая обработка металлов. -1989. -№ 12.-С. 2-5.

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

60. Качество поверхности металла / А.И.Строганов, Г.А.Хасин, А.Н.Черненко, А.С.Дробышевский. М.: Металлургия, 1985. - 128 с.

61. Совершенствование технологии изготовления валков трубоэлектро-сварочных станов / В.И.Фокин, Е.А.Чернышев, А.С.Ермилин, А.И.Варламов // Сталь. 1992. - №6. - С. 55-56.

62. Астафьев, A.A. Изыскание заэвтектоидной стали и разработка режимов термической обработки для литых валков горячей прокатки / А.А.Астафьев, М.С.Потапова // Труды ЦНИИТМАШ. 1973. - № 114. -С. 26-29.

63. А. с. SU 1677070 AI, МКИ5 С 21 D 1/78. Способ изготовления литых заготовок / В.Н.Гончаров, Е.Н.Вишнякова, И.А.Свистунов и др.; Украинский научно-исследовательский институт металлов. №4752778/02; заявлено 23.10.89; опубл. 15.09.91, Бюлл. №34. -3 с.

64. Федюкин, В.К. Термоциклическая обработка: технология, структура и свойства металлических материалов / В.К.Федюкин. JI. : ЛФ ИПМаш АН СССР, 1991.-310с.

65. Смагоринский, М.Е. Справочник по термомеханической и термоциклической обработке металлов / М.Е.Смагоринский, А.А.Булянда, С.В.Кудряшов : под общ. ред. М.Е.Смагоринского. СПб. : Политехника, 1992. - 416 с. - ISBN 5-7352-0292-0.

66. Влияние термоциклической обработки на карбидную полосчатость ле-дебуритной стали Х12 / А.А.Баранов, И.В.Лейрих, О.В.Еленская, Д.А.Баранов // Металлы. 2002. - №1. - С. 77-81.

67. Повышение стойкости литых валков из стали 150ХНМ / С.И.Рудюк, Е.Н.Вишнякова, А.А.Маслов и др. // Черная металлургия. Бюллетень НТИ. 1981. -№9. - С. 50-51.

68. А. с. SU 1257108 Al, МКИ4 С 21 D 9/38. Способ термической обработки литых валков из заэвтектоидной стали / Я.Н.Малиночка, В.С.Лучкин, М.А.Олихова и др.; Институт черной металлургии. -№3804889/22-02; заявлено 22.10.84; опубл. 15.09.86, Бюлл. №34. -4 с.

69. Металловедение и термическая обработка стали : Справ, изд. В 3-х т. : T.III. Термическая обработка металлопродукции / под ред. М.Л.Бернштейна, А.Г.Рахштадта. 3-е изд., перераб. и доп. - М. : Металлургия, 1983.-215 с.

70. Марочник сталей и сплавов / А.С.Зубченко, М.М.Колосков, Ю.В.Каширский и др. : под общей ред. А.С.Зубченко. М. : Машиностроение, изд. Машиностроение-1, 2003. - 784 с. - ISBN 5-217-03177-8. - ISBN 5-94275-045-9.

71. Оптимизация термической обработки центробежнолитых бандажей для горизонтальных валков УБС / Е.Н.Вишнякова, Г.С.Доценко, В.В.Коробейник, Н.П.Варламов // Сталь. 1992. - №6. - С. 63-65.

72. Дзугутов, М.Я. Пластичность и деформируемость высоколегированных сталей и сплавов / М.Я.Дзугутов. 3-е изд., перераб. и доп. - М. : Металлургия, 1990. - 303 с. - ISBN 5-229-00336-7.

73. Соколов, В.Е. Влияние кремния и марганца на качество крупных стальных цельнокованых валков холодной прокатки / В.Е.Соколов, Б.Д.Петров // Кузнечно-штамповочное производство. 1989. - №6. - С. 6-8.

74. Буряковский, Г.А. Поверхностные дефекты легированных сталей / Г.А.Буряковский, Р.Д.Мининзон. -М.: Металлургия, 1987. 158 с.

75. Чистая сталь : Сборник научных трудов / под ред. А.Г.Шалимова. -пер. с англ. М.: Металлургия, 1987. - 368 с.

76. Вороненко, Б.И. Водород и флокены в стали / Б.И.Вороненко // Металловедение и термическая обработка металлов. 1997. - №11. - С. 1218.

77. Потапов, А.И. Развитие технологии ковки заготовок прокатных валков / А.И.Потапов, Л.В.Харитонов, В.П.Волков // Сталь. 1999. - №9. -С. 45-47.

78. Попова, Л.Е. Диаграммы превращения аустенита в сталях и бета-растворах в сплавах титана: Справочник термиста / Л.Е.Попова, А.А.Попов. 3-е изд., перерб. и доп. - М. : Металлургия, 1991. - 503 с. - ISBN 5-229-00263-8.

79. Металловедение и термическая обработка стали: Справ, изд. В 3-х т. : T.I. Методы испытаний и исследования / под ред. М.Л.Бернштейна, А.Г.Рахштадта. 3-е изд., перераб. и доп. - М. : Металлургия, 1983. -352 с.

80. Испытание материалов : Справочник / под. ред. Х.Блюменауэра : пер. с нем. М.: Металлургия, 1979. - 448 с.

81. Винокуров, В.А. Сварочные деформации и напряжения / В.А.Винокуров. М.: Машиностроение, 1968. - 263 с.

82. Немзер, Г.Г. Тепловые процессы производства крупных поковок / Г.Г. Немзер. Л.: Машиностроение, Ленингр. отд-ние, 1979. - 270 с.

83. Контроль качества термической обработки стальных полуфабрикатов и деталей: Справочник / под общей ред. В.Д.Кальнера. М. : Машиностроение, 1984.-384 с.

84. Ежов, A.A. Дефекты в металлах: Справочник-атлас / А.А.Ежов, Л.П.Герасимова. М. : Русский университет, 2002. - 360 с. - ISBN 58183-0341-1.

85. Гудремон, Э. Специальные стали / Э. Гудремон. М. : Государственное научно-техническое издательство литературы по черной и цветной металлургии, 1960. - 1638 с.

86. Макмиллан, А. Термическая обработка крупных поковок /

87. A.Макмиллан, И.Дарроч : пер. с английского А.З.Пименовой. М. : Всесоюзный центр переводов, 1974. -№75/26462. -73 с.

88. Морозов, А.Н. Водород и азот в стали / А.Н.Морозов. М.: Металлургия, 1968.-248 с.

89. Дубовой, В.Я. Флокены в стали / В.Я.Дубовой. М.: Металлургиздат, 1950.-332 с.

90. Шаповалов, В.И. Флокены и контроль водорода в стали /

91. B.И.Шаповалов, В.И.Трофимов. М.: Металлургия, 1987. - 160 с.

92. Пермитин, В.Е. О механизме флокенообразования в сталях / В.ЕЛермитин, А.Л.Голованов, А.Б.Буровкин II Металловедение и термическая обработка металлов. 1991. - №8. - С.4-5.

93. Склюев, П.В. Водород и флокены в крупных поковках / П.В.Склюев. -М.: Машгиз, 1963.- 188 с.

94. Чернихова, И .Я. О некоторых особенностях перекристаллизации при нагреве стали для прокатных валков / ИЛ.Чернихова, И.И.Цомик, И.С.Тепикина, Е.А.Кузьменко // Металловедение и термическая обработка металлов. 1983. - №1. - С. 24-27.

95. Штампы для горячего деформирования металлов: Учеб. пособие для вузов / под ред. М.А.Тылкина. М.: «Высшая школа», 1977. - 496 с.

96. Борисов, И.А. Перекристаллизация стали в крупнозернистом состоянии при нагреве / И.А.Борисов // Металловедение и термическая обработка металлов. 1995. - №7. - С. 8-10.

97. Шмыков, A.A. Справочник термиста / A.A. Шмыков. 3-е изд., перераб. и доп. -М.: Машгиз, 1956. - 332 с.

98. Блантер, М.Е Теория термической обработки: Учебник для вузов / М.Е.Блантер. М.: Металлургия, 1984. - 328 с.

99. Металлы и сплавы : Справочник / под ред. Ю.П.Солнцева. С.Пб.: AHO НПО «Профессионал», AHO НПО «Мир и семья», 2003. 1066 с. -ISBN 5-94356-047-4.с/ W

100. Иех, Я. Термическая обработка стали : Справочник / Я.Иех. 3-е изд.: пер. с чешек. - М.: Металлургия, 1979. - 264 с.

101. Долженков, И.Е. Сфероидизация карбидов / И.Е.Долженков, И.И.Долженков. М.: Металлургия, 1984. - 143 с.

102. Термическая обработка в машиностроении: Справочник/ под. Ред. Ю.М.Лахтина, А.Г.Рахштадта. М. : Машиностроение, 1980. -783 с.

103. Износостойкость углеродистой стали со структурой тонкопластинчатого перлита / В.М.Счастливцев, Т.И.Табатчикова, А.В.Макарова и др. // Металловедение и термическая обработка металлов. -2001. -№1. -С. 27-31.

104. Борисов, И.А. Исследование теплостойких сталей для валков холодной прокатки / И.А.Борисов // Металловедение и термическая обработка металлов. 2002. -№11. - С. 19-22.

105. Самотугин, С.С. Структура и свойства заэвтектоидной графити-зированной стали для прокатных валков после плазменного упрочнения / С.С.Самотугин // Автоматическая сварка. 2000. - №2. - С. 39-42.

106. Федюкин, В.К. Метод термоциклической обработки металлов / В.К.Федюкин. 2-е изд., перераб. и доп. - JL: Издательство Ленинградского университета, 1984. - 192 с.

107. Дьяченко, С.С. Возможность использования ТЦО для повышения пластичности высокоуглеродистых сталей / С.С.Дьяченко, Е.Л.Милославская // Металловедение и термическая обработка металлов. 1983.-№12.-С. 14-16.

108. Шабур Салем Легированная сталь, предназначенная для цилиндров горячих прокатных станов / Шабур Салем // Металловедение и термическая обработка металлов. 1993. - №11.- С.37-39.

109. Гребенник, В.М. Повышение надежности металлургического оборудования: Справочник / В.М.Гребенник, А.В.Гордиенко, В.К.Цапко. М.: Металлургия, 1988. - 688 с. - ISBN 5-229-0041-4.

110. ИЗ. Травин, О.В. Материаловедение : Учебник для вузов / О.В.Травин, Н.Т.Травина. М. : Металлургия, 1989. - 384 с. - ISBN 5229-00236-0.

111. Лешковцев, В.Г. Расчет напряжений в бандаже опорного валка прокатного стана 5000 при ускоренной нормализации / В.Г.Лешковцев, А.М.Покровский // Известия Вузов. Черная металлургия. 1988. - №9. -С. 82-85.

112. Цурков, В.Н. Термическая обработка крупных поковок для валков / В.Н.Цурков, И.В.Паисов, Ю.А.Башнин // Вестник машиностроения. 1970.-№1.-С. 71-73.

113. Технология термической обработки стали. Лейпциг, 1976, пер с нем. -М .: Металлургия, 1981.-608 с.

114. Шмитт-Томас, К.Г. Металловедение для машиностроения : Справочник / пер. с нем. под ред. В.А.Скуднова. М.: Металлургия, 1995.512 с. ISBN 5-229-00927-6 (русск.). - ISBN 3-540-17615-2 (нем.) (ч.1). - ISBN 3-540-50662-4 (нем.) (ч.Н).

115. Стенбакка, Н. Некоторые соображения об отжиге для снятия напряжений / Н.Стенбакка : пер. с шведского Б.П.Колтунов. М. : Всесоюзный центр переводов, 1986. -№М-15588. - 7 с.

116. Лахтин, Ю.М. Металловедение и термическая обработка металлов / Ю.М.Лахтин. 2-е изд., перераб. и доп. - М. : Металлургия, 1979. -320 с.

117. Земзин, В.Н. Термическая обработка и свойства сварных соединений / В.Н.Земзин, Р.З.Шрон. Л. : Машиностроение, Ленингр. отд-ние, 1978.-367 с.

118. Ершов, Г.С. Микронеоднородность металлов и сплавов / Г.С.Ершов, Л.А.Поздняк. М.: Металлургия, 1985. - 214 с.

119. Патент RU 2235137 С2, МКИ7 C21D9/38. Способ термической обработки кованых валков из заэвтектоидной стали типа 150ХНМ / В.А.Дурынин, Т.И.Титова, О.Ю.Малыхина и др. -№2002124424/02; заявлено 12.09.2002; опубл. 27.08.2004, Бюлл. №24. 3 с.