автореферат диссертации по металлургии, 05.16.01, диссертация на тему:Структура и свойства валковых сталей с 5% хрома и выбор рациональных режимов их термообработки

На правах рукописи

Худорожкова Юлия Викторовна

СТРУКТУРА И СВОЙСТВА ВАЛКОВЫХ СТАЛЕЙ С 5 % ХРОМА И ВЫБОР РАЦИОНАЛЬНЫХ РЕЖИМОВ ИХ ТЕРМООБРАБОТКИ

Специальность 05. ] 6.01 -Металловедение и термическая обработка металлов

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Екатеринбург - 2007

003161532

Работа выполнена на кафедре «Металловедение» ГОУ ВПО «Уральский государственный технический университет - УПИ"

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

ГЕРВАСЬЕВ МИХАИЛ АНТОНОВИЧ

Официальные опноненты: доктор технических наук, профессор

СОРОКИН ВИКТОР ГЕОРГИЕВИЧ

кандидат технических наук, доцент ВОРОБЬЁВА ЕЛЕНА ПАВЛОВНА

Ведущая организация:

ОАО «Уральский институт металлов»

Защита диссертации состоится " 12" ноября 2007 г. в /6 ч 00 мин, в ауд. Мт-329 на заседании диссертационного совета Д 212.285.04 по присуждению ученой степени доктора технических наук в ГОУ ВПО «Уральский государственный технический университет - УПИ» по адресу; 620002, Екатеринбург, К-2, ул. Мира, 19, УГТУ-УПИ.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО "Уральский государственный технический университет - УПИ".

Ваш отзыв в одном экземпляре, заверенный гербовой печатью, просим направлять по адресу: 620002, Екатеринбург, К-2, ул. Мира, 19, УГТУ-УПИ, ученому секретарю университета.

Телефон (343) 375-45-74, факс (343) 374-53-35.

Автореферат разослан "10 " октября 2007 года

Ученый секретарь диссертационного совета Д 212285.04^

м

профессор, доктор технических наук

Шилов В.А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

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

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

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

Возрастающие требования к интенсивности работы станов определяют необходимость разработки эффективных материалов прокатных валков, поэтому в настоящее время основные производители внедряют валковые материалы с повышенным содержанием хрома Одной из основных причин возникновения дефектов продукции является неправильный выбор термической обработки Для новых сталей на сегодняшний день не существует рациональных технологий термической обработки и это снижает эффективность их использования

Целью работы является комплексное решение задачи научно обоснованного выбора режимов термической обработки сталей с содержанием хрома 5 % для валков холодной прокатки Исходя из этого, в работе были поставлены следующие задачи

• Исследовать стали с повышенным содержанием хрома для валков холодной прокатки

• Изучить особенности распада переохлажденного аустенита при охлаждении Построить изотермические и структурные диаграммы

• Исследовать состав карбидных фаз и их растворение при нагреве Рассмотреть рост аустенитного зерна

• Определить зависимость количества остаточного аустенита от температуры аустенитизации, оценить влияние температуры нагрева под закалку на закаливаемость и прокаливаемость стали

• Определить твердость и износостойкость валковых сталей с содержанием хрома 5 %

• Изучить особенности фазовых превращений при низком отпуске

• Разработать методику и определить статическую трещиностойкость валковых сталей в зависимости от температурно-временных условий низкого отпуска.

• Разработать рекомендации по термообработке для сталей 9Х5МФС и 65Х5МФС, обеспечивающие оптимальный уровень эксплутационных свойств валков холодной прокатки

Научная новизна

1 Определены основные закономерности фазовых и структурных превращений, протекающих в новом классе валковых сталей повышенной прокаливаемое™ с 5 % хрома, в процессе всего цикла термической обработки

2 Впервые для данных сталей определены кинетические особенности распада переохлажденного аустенита в изотермических условиях построены изотермические диаграммы распада аустенита, определены критические точки Для изучаемых сталей показано влияние температуры аустенитазации на устойчивость переохлажденного аустенита

3 В широком диапазоне температур аустенитазации проведены качественные и количественные исследования остаточного аустенита Обнаружено, что при закалке в температурном интервале аустенитазации выше 1150 °С, на рост кристаллов мартенсита оказывает влияние размер аустенитного зерна, что приводит к значительному снижению количества остаточного аустенита в структуре

4 При различных температурно-временных условиях низкого отпуска впервые получены данные по статической трещиностойкости для исследуемых сталей валков холодной прокатки

5 Установлено, что температура закалки оказывает неоднозначное влияние на абразивную износостойкость валковых сталей с 5 % хрома, с повышением температуры закалки (до определенных значений) износостойкость растет, что связано как с увеличением количества углерода в мартенсите и повышением его твердости, так и с увеличением количества остаточного аустенита, претерпевающего мартенситное превращение при деформации При дальнейшем повышении температуры закалки стабильность и количество остаточного аустенита повышаются, что приводит к снижению износостойкости

Практическая значимость

1. На основании комплексного исследования структуры и свойств -твердости, количества остаточного аустенита, прокаливаемости, характера структуры и размера зерен, физических свойств и статической трещиностойкости - предложены режимы окончательной термической обработки для валков холодной прокатки из сталей 65Х5СМФ и 9Х5СМФ, изготавливаемых в условиях ОАО «УралмашСпецсталь»

2 По проведенным исследованиям разработаны рекомендации по корректировке технологических инструкций № 25050 00066, 25050 00097,

4

25050 00104 термической обработки валков холодной прокатки на ОАО «УралмашСпецсталь»

3 Результаты диссертационной работы используются в учебном процессе для практических занятий по курсу «Термическая и химико-термическая обработка сталей и сплавов», «Специальные стали и сплавы» для студентов специальности 150501

На защиту выносятся следующие основные положения и результаты:

1 Анализ особенностей фазовых превращений при нагреве и охлаждении исследуемых сталей

2 Влияние температуры аустенитизации на структуру и свойства сталей 9Х5МФС и 65Х5МФС

3 Результаты влияния различных температурно-временных условий низкого отпуска на структуру и свойства сталей с 5 % хрома для рабочих валков холодной прокатки

Апробация работы. Материалы диссертации были представлены и обсуждались на конференциях, семинарах и симпозиумах XVII Уральской школе металловедов - термистов (Киров, 2004 г ), IV, V, VI Уральской школе -семинаре металловедов - молодых ученых (Екатеринбург, 2002, 2003, 2004, 2006 гг), международной конференции "Наука Технологии Инновации" (Новосибирск, 2005 г), XVIII Уральской школе металловедов - термистов "Актуальные проблемы металловедения сталей и сплавов" (Тольятти, 2006 г ), VII Уральской школе - семинаре металловедов - молодых ученых (Екатеринбург, 2006 г), на IV, V, VI, VII, VIII, IX, X отчетной научной конференции молодых ученых ГОУ ВПО «УГТУ-УПИ», 2003, 2004, 2005, 2006 гг

Публикации:

По результатам диссертационной работы опубликовано 16 печатных работ, из них 1 статья в ведущих рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК для опубликования результатов диссертационных работ, 9 публикации - в сборниках трудов российских и международных конференций, 6 публикации - в сборнике научных трудов ГОУ ВПО УГТУ-УПИ

Структура диссертации

Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения, списка литературы, включающего 115 наименований Диссертация содержит 160 страниц основного текста, в том числе 59 рисунков и 8 таблиц

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность диссертационной работы и определена область исследований, изложены основные вопросы, рассмотренные в диссертации, сформулирована цель работы

В первой главе проведен аналитический обзор литературы по исследуемой проблеме Рассмотрены требования, предъявляемые к валкам холодной прокатки. Дана общая характеристика сталей, применяемых для валков холодной прокатки, описаны применяемые режимы термической обработки Систематизированы данные о существующих на сегодняшний день способах повышения качества валков холодной прокатки На основании изложенного материала поставлена цель работы и сформулированы задачи исследования

Во второй главе приведены материалы и методы исследования, позволившие решить поставленные задачи Описаны методы термической обработки материалов и структурных исследований

В качестве материалов исследований использовали инструментальные стали для валков холодной прокатки с содержанием хрома 5 % 65Х5СМФ и 9Х5СМФ Химический состав сталей приведен в таблице 1

Таблица 1 Химический состав исследованных сталей

Марка стали № плавки Содержание элементов, мае %

С Мп Si S Р Сг Мо V № Си А1

9Х5СМФ 50427 0,86 0,48 1,26 0,006 0,016 4,96 0,24 0,13 0,21 0,19 0,004

50420 0,88 0,3 1,18 0,004 0,009 4,96 0,24 0,12 0,18 0,23 0,01

65Х5СМФ 50424 0,65 0,41 1,13 0,004 0,009 4,91 0,25 0,16 0,23 0,14 -

50425 0,66 0,53 1,19 0,006 0,011 5,03 0,21 0,14 0,17 0,18 0,008

Образцы изготавливали из темплета, отрезанного от поковки, предназначенной для изготовления рабочего валка холодной прокатки на ОАО «Уралмаш» Масса поковки 9360 кг Выплавка производилась в электропечи, кристаллизация осуществлялась в шестигранной изложнице Слиток после проковки поступал на отжиг (температура отжига 500 °С) Описание режимов термической обработки дано в тексте глав Основными методами исследования являлись дюрометрия, металлография, дилатометрия, фрактография, рентгеноструктурный анализ, просвечивающая электронная микроскопия, магнитный фазовый анализ

Дюрометрические исследования производили на твердомере Роквелла ТК2М при нагрузке 150 кг

Металлографическое исследование проводили на оптическом микроскопе NEOPHOT-2

Кинетику роста зерна аустенита при нагреве изучали на образцах размером 20x20x20 мм, закаленных в интервале температур 900 - 1200 °С через 50 °С. Средний размер зерна определяли автоматически с помощью программы SEAMEGES

Для определения критических точек и изучения фазовых превращений исследуемых сталей выбран дилатометрический метод Кривые относительного удлинения снимали на дифференциальном оптическом дилатометре Шевенара с помощью измерительной головки SN Для

исследования кинетики распада переохлажденного аустенита (в изотермических условиях и при непрерывном охлаждении) использовали электронно-механический программируемый дилатометр конструкции ЦНИИМ Анализ количества остаточного аустенита в стали проводился на дифрактометре ДРОН - 2

Для изучения распада переохлажденного аустенита применяли метод изотермической закалки

Потенциометрический метод измерения электросопротивления проводили на образцах диаметром 4 мм и длиной 50 мм Потенциометрический метод основан на сравнении падения напряжения на исследуемом образце Ux с падением напряжения на эталонном сопротивлении Un

Термический анализ выполняли на термоанализаторе "DuPont-990" с применением ячейки DTA-1600

Рентгенструктурные исследования производили на дифрактометре ДРОН-ЗМ, используя излучение Си-Ка, монохроматизированное графитовым монокристаллом

Электронно-микроскопические исследования высокого разрешения выполняли на электронном микроскопе JEM-200 СХ с максимальным ускоряющим напряжением 160 кВт и разрешающей способностью 0,14 нм (по решетке) и 0,35 нм (по точкам), режимы увеличения - от 100 до 450000 Держатель образцов оснащен гониометрической головкой, которая обеспечивает наклон образцов на ± 60 градусов

Фрактографические исследования проводили на электронном сканирующем микроскопе-микроанализаторе SEM 515 фирмы PHILIPS с напряжением 30 kV и диаметром пучка 50 nm Использовали приставку для микроанализа ED АХ Genesis 2000 ускоряющее напряжение от 220V до 30kV (25kV), ток катода 40mkA, диаметр зонда от 8nm до 500nm (lOOnm), рабочий отрезок 39,1 мм, микроанализатор с Супер Ультра Тонким Окном (SUTW), паспортная разрешающая способность 128eV, разрешающая способность в момент съемки 131eV

Для определения характеристик трещиностойкости применяли плоский прямоугольный образец с краевой трещиной для испытаний на трехточечный изгиб по ГОСТ 25 506-85

Магнитный фазовый анализ проводили, используя баллистический метод измерения намагниченности

Измерения коэрцитивной силы выполняли на коэрцитиметре КИФМ-1. При измерениях использовался датчик - 2, размагничивающий ток не более 12 мА

В третьей главе изучены особенности фазовых превращений при нагреве и охлаждении сталей с 5 % хрома для валков холодной прокатки

Расчетным и экспериментальным путями были получены критические точки исследуемых сталей Данные приведены в таблице 2

Таблица 2 - Критические точки исследуемых сталей

Критические точки. °С

: Марка Au

стали [ расчетное экспериментальное расчетное экспериментальное

1 9Х5МФС 805 790 873 850

65Х5МФС 812 810 856 860

Показано, что критические точки для стали 65Х5МФС, полученные экспериментально, практически полностью совпадают с расчетными значениями

Методами дилатометрии и дифференциально-термического анализа были определены температуры начала мартенситного превращения (рис 1) для валковых сталей с 5 % хрома, а также показано, что с увеличением температуры аустенитизации до 1100 °С температура начата мартенситного превращения Мн снижается до 160 °С и 100 °С, для сталей 65Х5МФС и 9Х5МФС, соответственно

150

Мн °с

■¡00

250 200 150 100 50

850 900 950 1000 1050 1100 1150

Температура, °С

Рис 1 Зависимость температуры начала мартенситного превращения от температуры аустенитизации

По результатам металлографического анализа были построены изотермические диаграммы распада аустенита для изучаемых сталей (рис 2)

Показано, что с ростом температуры аустенитизации от 950 °С до 1100 °С происходит повышение устойчивости переохлажденного аустенита и увеличение инкубационного периода Причем для стали 65Х5МФС устойчивость переохлажденного аустенита (для температуры аустенитизации 1100 °С) намного больше, чем для стали 9Х5МФС, что связано с различным содержанием углерода в сталях

900 ; 800 ^

I, С

500 400

300 200 100 0

IV- 178 !<Г! 1 г 1 1

(V. * (1: и.: <

| 1 1 ! 1 ( л /

1 I N 1 1> I-

! ! | 1 ! 1 II

; 1 11 1 ( !

1 1

1 1 1 1

-I- - ■ " ■4 1 И' 11

11 1 1 1 1 |1

900 800 700 600 500 400 300 200 100 0

Ъ С

м

"I1

_ —М -

0,5 1 10 И? ю3 ю4 Т,С 0,5 1 10 ю2 103 104 Т,С -----Т 950 °С

1 эделки у ^^ ^

- т„поо°с

а) б)

Рис 2 Диаграммы распада аустенита для сталей 9X5 СМФ (а) и 65Х5СМФ (б)

Критическая скорость закалки для стали 9Х5МФС изменяется с 28,4 °С/мин до 14,2 °С/мин для температур нагрева 950 °С и 1100 °С, соответственно, для стали 65Х5МФС - с 54,5 °С /мин до 10,9 °С /мин

Прямое исследование структуры металла по сечению крупных поковок после закалки практически невозможно из-за высокой твердости металла и сложности отбора проб Применение математического моделирования структурообразования в крупных поковках позволило рассчитать структурные диаграммы самого различного вида Было показано, что валки малых диаметров (200 мм) прокаливаются в воде и масле по всему сечению В валках диаметром 400 мм после закалки на воздухе получают в центре феррито-перлитную структуру А в валках диаметром более 600 мм даже после охлаждения в воде в центре имеются немартенситные продукты распада

Согласно данным рентгеновского анализа, как после предварительной термической обработки (закалки и высокого отпуска) так и после последующей закалки с 900 °С в карбидной фазе исследованных сталей содержатся легированный цементит, карбиды М23Сб, М7С3 и МС, в которых присутствуют карбидообразующие элементы Бе , Сг, Мо и V Изучение влияния температуры нагрева на количество карбидной фазы показало, что при всех исследованных температурах количество карбидной фазы в стали

9Х5СМФ (благодаря более высокому содержанию углерода) заметно больше, чем в стали 65Х5СМФ.

Было проведено исследование изменения суммарного количества карбидной фазы в зависимости от температуры нагрева. Показано, что с повышением температуры нагрева от 800 °С до 1050 °С происходит равномерное растворение карбидов для исследуемых сталей, которое заканчивается при температурах выше 1050 °С

Растворяясь, карбидная фаза насыщает аустенит углеродом и легирующими элементами, что приводит к повышению устойчивости переохлажденного аустенита, снижению критической скорости закалки и, как следствие, увеличению прокаливаемости (рис 3) Под прокаливаемостью в работе понимается глубина закаленного слоя с твердостью не ниже 59 НЙС

Рисунок 3 Кривые прокаливаемости от температуры закалки исследуемых сталей (а) - 9Х5МФС (б) - 65Х5МФС

В результате проведенного исследования было установлено, что возрастание концентрации хрома обеспечивает заметное увеличение глубины закаленного слоя с твердостью не менее 59 НЫС для валковых сталей с повышенным содержанием хрома, а увеличение количества углерода в стали с 0,65 % до 0,9 % снижает прокаливаемость.

Полученные в результате исследований данные служат для определения оптимальных условий аустенитизации.

Четвертая глава посвящена исследованию влияния темпертуры нагрева под закалку на структуру и свойства исследуемых сталей

Рассмотрено влияние температуры аустенитизации на количество остаточного аустенита, проведена оценка размера аустенитного зерна после закалки от различных температур

Показано, что с увеличением температуры аустенитизации наблюдается закономерное повышение количества остаточного аустенита (см рис. 4), обусловленное усилением легированности твердого раствора. При

10

температуре выше 1000 °С объемная доля у фазы в стали 9Х5МФС резко возрастает Максимальное количество остаточного аустенита, наблюдаемое в исследуемых сталях после закалки в воду от температур 1150 °С, составляет 32 % и 16 %, соответственно для 9Х5СМФ и 65Х5СМФ.

Найдено, что после закалки от температуры выше 1150 °С для исследуемых сталей (см рис 4) в структуре происходит заметное снижение содержания остаточного аустенита. Это, вероятно, можно объяснить влиянием размера аустенитного зерна на температурное положение интервала мартенситного превращения Рост аустенитных зерен при увеличении температуры аустенитизации выше определенных значений (когда уже нет обогащения аустенита углеродом) сопровождается повышением температуры Мн, что приводит к уменьшению количества остаточного аустенита Подобная закономерность была показана В Д Садовским и Е А Фокиной для хромоникелевых сталей

40 п

у ост, %

35 -30 -25 -20 -15 -10 -5 -

О 4750

Температура, °С

Рис 4 Зависимость количества остаточного аустенита исследуемых сталей от температуры нагрева под закалку

Остаточный аустенит в сталях для валков холодной прокатки является неблагоприятной структурной составляющей Поскольку он снижает твердость закаленной стали и, являясь метастабильной фазой, может распадаться в процессе эксплуатации, способствуя зарождению трещин

850 950 1050 1150 1250

Поэтому в качестве оптимального режима нагрева под закалку валков из исследуемых сталей можно рекомендовать интервал 950 - 1 ООО °С.

Для сталей с 5 % хрома рассмотрено влияние температуры аустенитнзации на размер зерна (рис. 5); показано что при температурах выше 1000 °С начинается резкое увеличение размеров зерен, поэтому температура нагрева под закалку не должна превышать 1000 СС.

с1, мкм

950 1000 1050 1100 1200 Температура, ®С

Рис, 5. Зависимость размера аустенитного зерна от температуры нагрева под закалку

Было исследовано влияние температуры аустенитнзации на структуру сталей 9Х5МФС (рис. 6} и 65Х5МФС.

Т закалки = 950 °С

Т закалки = 1000 °С

I

Т закалки = 1050 °С

Т закалки = 1100 °С

100 мкм , I — I!

Т закалки = 1200 °С

Т закалки= 1150 °С Рис. 6 Структура стали 9Х5МФС после закалки от различных температур

В процессе исследования было выявлено, что при температуре закалки ниже 1000 °С структура исследуемых сталей представлена мелкоигольчатым мартенситом с равномерно распределенными карбидами, при температуре выше 1000 °С мартенсит становится крупной го ль чаты м. Показано, что температура закалки оказывает существенное влияние на структуру исследуемых сталей: увеличивается размер игл мартенсита.

Показано (рис.7), что при увеличении температуры нагрева под закалку также изменяется субструктура стали. При температуре аустеннтизации выше 1 ООО °С реечный мартенсит постепенно переходит в явойникованный.

Рис. 7 Микроструктура исследуемых сталей, 9Х5СМФ- а, б. в; 65Х5СМФ - г, Д, е; * Т1SK. = 900 °С - а, г; Т мк = 950 °С - б, д; Т йк = 1000 °С - в, е

Проведенные исследования показали, что зависимость твердости закалённых сталей от температуры аустенитизании в диапазоне 850 - 1100 °С имеет вид кривой с максимумом в пределах 61 - 65 HRC. Повышение твердости обусловлено повышением содержания углерода в мартенсите за счет растворения карбидов. Твердость стали 9Х5СМФ в случае закалки от температуры ниже 1000 СС выше, чем стали 65Х5СМФ, поскольку в первой количество углерода больше.

Значительное снижение твердости в температурной области выше максимума для стали 9Х5СМФ. по сравнению со сталью 65X5 МФС связано с увеличением в структуре количества остаточного аустенита, твердость которого мала. Величина твёрдости зависит от соотношения двух противоположно действующих факторов: доли остаточного аустенита, с одной стороны, и концентрации углерода в мартенсите, с другой. Начиная с температур закалки 950 - 1050 °С первый фактор превалирует, что вызывает снижение исходной твёрдости сталей. Дальнейшее незначительное

увеличение твердости может быте связано с уменьшением количества остаточного аустенита (смотри выше)

Были проведены испытания на абразивную износостойкость, результаты приведены на рис 8

850 950 1050 1150

Температура закалки, °С

Рис 8 Зависимость относительной износостойкости s от температуры

аустенитизации

Износостойкость обеих сталей изменяется по кривым с максимумом, расположенным в диапазоне 950 - 1050 °С Обращает на себя внимание тот факт, что для стали 65Х5МФС максимальная износостойкость соответствует температуре закалки, на 50 °С превышающей температуру, при которой фиксируется наибольшая твердость Отмеченные особенности влияния температуры нагрева под закажу на износостойкость сталей подтверждают положительную роль некоторого количества остаточного аустенита определенной стабильности в обеспечении высокой износостойкости

Комплексное изучение структуры и свойств исследуемых сталей после различных температур закалки позволило определить оптимальный интервал температуры нагрева под закалку, который составляет 950 - 1000 °С

В пятой главе изучены процессы, происходящие при отпуске исследуемых сталей в интервале от 20 °С до 700 °С Особое внимание было уделено низкому отпуску, как окончательной термообработке валков холодной прокатки

Данные сравнительного анализа зависимости твердости от температуры отпуска для сталей 9Х5МФС и 9Х2МФС показывают, что увеличение в стали хрома повышает устойчивость к разупрочнению при отпуске

Исследования структуры и свойств сталей с 5 % хрома для валков холодной прокатки после низкотемпературного отпуска проводили в диапазоне температур 100 - 200 °С, с выдержками до 50 ч При выборе режима руководствовались следующим температура ниже 100 °С сопоставима с рабочим разогревом активного слоя валка и не может повлиять на свойства стали, температура выше 200 °С неприемлема из-за ощутимого разупрочнения стали.

Для изучения процессов, происходящих при низком отпуске исследуемых сталей, рассматривали влияние температуры и продолжительности выдержки при отпуске на электросопротивление и коэрцитивную силу

В течение начальных тридцати минут коэрцитивная сила возрастает, а затем идет снижение Рост коэрцитивной силы вызван ростом напряжений Можно предположить, что напряжения вызваны образованием предвыделений, что соответствует существующим представлениям о процессах, происходящих на первой стадии отпуска Рост напряжений, вызванный образованием предвыделений, оказывает доминирующее влияние на значение коэрцитивной силы в первые полчаса Затем вносит больший вклад релаксация напряжений При всех исследованных температурах, после первых 60 минут низкого отпуска происходит монотонное и незначительное снижение коэрцитивной силы Дальнейшее увеличение длительности отпуска (вплоть до 100 часов) приводит к установлению метастабильного равновесия между продуктами распада Эти данные согласуются с результатами полученными с помощью резистометрии

Исследование коэрцитивной силы и резистометрии показало, что образование предвыделений происходит на начальной стадии отпуска

Электронно-микроскопический анализ позволил установить, что тонкая структура представлена мартенситом и остаточным аустенитом, в которых идут процессы, связанные с началом формирования карбидной фазы. Однако сами карбидные фазы, образующиеся при отпуске, обнаружены не были

В процессе исследования было изучено влияние температуры и времени отпуска на статическую трещиностойкость и твердость исследуемых сталей

Установлено, что с повышением температуры закалки от 900 °С до 1000 °С значения Кю понижается с 200 - 250 МПа м1/2 до 100 - 130 МПа мш для стали 9Х5МФС и со 140 - 170 МПа м1й до 100 - 130 МПа мш для стали 65Х5МФС Причем для стали 9Х5СМФ происходит более резкое снижение значения статической трещиностойкости, чем для стали 65Х5СМФ.

Наблюдаемый спад значений Кю при увеличении температуры закалки связан с образованием двойникованного мартенсита Некоторое снижение значений Kic при температурах отпуска 120 °С и 150 °С (по сравнению с температурой отпуска 180 °С для сталей 9Х5МФС и 65Х5МФС), видимо, обусловлено наличием нерастворенных при закалке карбидов

Для объяснения полученных результатов были проведены фрактографические исследования.

Рис. 7. Влияние температуры отпуска на вид изломов стали 9Х5СМФ, температура закалки 1000 °С, время выдержки при отпуске 10 часов, {а} - 120 "С, (б) - (в)и 180 °С.

Видно, что по характеру разрушение, является смешанным, т.е. присутствуют области хрупкого и вязкого излома. На поверхности излома чётко виден так называемый ручьистый узор. Ручьистый излом развивается по определённым кристаллографическим плоскостям, образуя внешне плоские поверхности, состоящие в действительности из более мелких фасеток скола. Это является следствием процесса развития разрушения от соседних трещинок, возникающих в параллельных плоскостях. Наряду с участками хрупкого присутствуют участки вязкого разрушения в виде гребней отрыва, что свидетельствует о протекании пластической деформации по границам мартенситных кристаллов.

С увеличением температуры отпуска меняется доля участков вязкого разрушения, становится больше протяженность и высота гребней отрыва.

Изучение влияния температуры и времени низкого отпуска на изменение количества остаточного аустенита в структуре исследуемых сталей производили магнитометрическим методом. Показано, что ни температура, ни время отпуска почти не влияют на фазовый состав. Количество магнитной фазы зависит от температуры закалки предшествующей низкому отпуску.

Полученные данные позволяют рекомендовать уменьшить время отпуска со 100 до 50 часов и повысить температуру со 120 °С до 180 °С.

Шестая глава носит прикладной характер. Результаты проведенных исследований использованы для оптимизации технологии термической обработки валков холодной прокатки. На основе рекомендаций по изменению существующих на ОЛО «УралмашС П ец сталь» технологий термической обработки № 25050,00066, 25050,00097, 25050.00)04, разработана временная технологическая инструкция.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ И ВЫВОДЫ

С учетом проведенных исследований сделаны следующие выводы

1 Исследован новый класс валковых сталей повышенной прокаливаемости с 5 % хрома Методами экспериментального и математического моделирования показано, что в результате закалки эти стали характеризуются высокой прокаливаемостью и благоприятным распределением структуры по сечению валков

2 Предложен подход, позволяющий на основании изучения структуры, фазового состава и свойств исследованных сталей после различных температур нагрева под закалку определять оптимальные режимы аустенитизации

3 Показано, что после предварительной термической обработки -закалки и высокого отпуска - в исследуемых сталях присутствуют карбидные фазы М7С3, М2зС6 и МС, содержащие карбидообразующие элементы Fe , Сг, Мо и V Количество карбидных фаз с повышением температуры закалки уменьшается Полное растворение наступает при температуре выше 1150 °С Растворение карбидных фаз приводит к резкому росту аустенитного зерна

4 Количество остаточного аустенита возрастает с повышением температуры закалки При температуре выше 1100 °С отмечается его некоторое снижение, что может быть связано с резким увеличением размера зерна аустенита и облегчением образования пластин мартенсита

5 Показано, что температура закалки оказывает неоднозначное влияние на абразивную износостойкость валковых сталей с 5 % хрома с повышением температуры закалки, до определенных значений, износостойкость растет, что связано как с увеличением количества углерода в мартенсите и повышением его твердости, так и с увеличением количества остаточного аустенита, претерпевающего мартенситное превращение при деформации При дальнейшем повышении температуры нагрева под закалку количество и стабильность остаточного аустенита возрастают, что приводит к снижению износостойкости

6 Увеличение содержания хрома в валковых сталях приводит к повышению их отпускоустойчивости При всех исследованных температурах низкого отпуска (120, 150 и 180 °С) идут процессы образования предвыделений, выделение карбидных фаз не обнаружено Количество и состав остаточного аустенита не меняются

7 При различных температурно-временных условиях низкого отпуска впервые получены данные по статической трещиностойкости для исследуемых сталей валков холодной прокатки Склонность к хрупким разрушениям исследованных сталей после закалки и низкого отпуска в значительной степени определяется температурой закалки Изменение температуры отпуска со 120 °С до 180 °С приводит к незначительному повышению значений KJC и увеличению доли участков вязкого разрушения

Это позволяет повысить температуру низкого отпуска сталей и несколько понизить их склонность к хрупким разрушениям

8 Внесены изменения в технологию термической обработки валков холодной прокатки из сталей с 5 % хрома, которые приняты к использованию на ОАО «УралмашСпецсталь»

Основное содержание работы изложено в следующих публикациях:

1 Гервасьев М А Склонность к хрупким разрушениям валковых сталей после индукционной закалки и низкого отпуска / М А Гервасьев, Ю. В. Худорожкова, Ю Г Шишкина // Актуальные проблемы физического металловедения сталей и сплавов сб тр II Междунар школы «Физическое материаловедение» XVIII Уральской шк Металловедов-термистов, Тольятти, 2006 г - Тольятти ТГУ, 2006 - С 189

2 Худорожкова Ю. В. Расчет температурных полей по сечению валка в процессе закалки / Ю. В. Худорожкова И Сб тр VII Междунар науч -техн конф «Уральская школа-семинар металловедов-молодых ученых», Екатеринбург, 27 нояб -01 дек, 2006 г - Екатеринбург ГОУ ВПО УГТУ-УПИ,2006 -С 95

3 Фазовые превращения в процессе отпуска валковых сталей / М А Гервасьев, М А Филиппов, Б Д Петров, В С Палеев, Ю. В. Худорожкова // Металловедение и термическая обработка металлов - 2005 - № 1 - С 1215

4 Худорожкова Ю. В. Отпускоустойчивость сталей для валков холодной прокатки с повышенным содержанием хрома / Ю. В. Худорожкова, М А Гервасьев // Наука Технологии Инновации материалы всерос науч конф молодых ученых, Новосибирск, 7—10 дек 2006 г в 7 ч -Новосибирск Изд-воНГТУ,2006 - 4 2 -С 156

5 Худорожкова Ю. В. Особенности фазовых превращений и структурообразования в инструментальных сталях с 5 % хрома / Ю. В. Худорожкова, М А Гервасьев, Ю Г Плишкина // Актуальные проблемы физического металловедения сталей и сплавов сб тр II Междунар шк «Физическое материаловедение» XVIII Уральской шк металловедов-термистов, Тольятти, 2006 г - Тольятти ТГУ, 2006 -С 190

6 Худорожкова Ю. В. Влияние режимов окончательной термической обработки на вязкость разрушения валковых сталей с повышенным содержанием хрома / Ю. В. Худорожкова, М А Гервасьев, Ю Г Плишкина // Сб тр III Евразийской науч-практ конф «Прочность неоднородных структур», Москва ПРОСТ, 2006 г

7 Худорожкова Ю. В. Структура и свойства сталей с повышенным содержанием хрома для валков холодной прокатки после улучшения / Ю. В. Худорожкова, М А Гервасьев // Сб тр IX Всерос конф студентов, аспирантов и молодых ученых «Наука и образование», Томск, 25-29 апреля 2005 г

8 Gervasjev М A Choice of Austemtisation Regimes for Roll Steel With Vanadium / M A Gervasjev, M A Filippov, J V Khudorozhkova // Proceedings of

the International Conference on Microailoyed Stee!s Emerging Technologies And Applications, 9-11 March 2007, Kolkata, India 2007, - Vitasta Publishing Pvt Ltd, 2007.-C. 306

9. Плишкина Ю. Г. Особенности формирования структуры и комплекса механических и технологических свойств сталей 65Х5СМФ и 9Х5СМФ для валков холодной прокатки, обусловленные температурой аустенитизации % Ю. Г. Плишкина, Ю. В. Худо рож ко в а II Сб. тр. VII отчётная конф. мол. учёных ГОУ УГТУ-УПИ, Екатеринбург, 2005 г, -Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2005. - С.148.

10. Романова О. В. Изотермический распад переохлажденного аустенита сталей с повышенным содержанием хрома для рабочих валков холодной прокатки / О. В. Романова, Ю. В. Худорожкова И Сб. тр. VII отчётная конференция молодых учёных ГОУ УГТУ-УПИ, Екатеринбург, 2005 г.. - Екатеринбург; ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2005. - С, 147.

11. Романова О.В., Распад переохлажденного аустенита сталей 9Х5СМФ и 65Х5СМФ в изотермических условиях / О.В. Романова, Ю.В. Худ о рожков а // Вестник УГТУ-УПИ. Сб. '[рудо в VI Уральской школы-семинара металловедов-молодых ученых, Екатеринбург, 2-4 нояб, 2004г.-Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ - УПИ, 2004. - С.64

12. Худорожкова Ю.В. Влияние температуры закалки на структуру, свойства и фазовый состав валковых сталей с 5% хрома / Ю.В. Худорожкова II Сб. трудов VI Уральской школы-семи нар а металловедов-молодых ученых, Екатеринбург, 2-4 нояб., 2004г.- Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2004.-С.17

13. Дунаева Н. В. Влияние режима предварительной термической обработки на структуру и свойства сталей с повышенным содержанием хрома для валков холодной прокатки / Н. В. Дунаева, Ю. В. Худорожкова // Сб. тезисов докладов. ГОУ BIIO УГТУ-УПИ. - Екатеринбург, 2005. -С. 21.

И. Плишкина Ю. Г. Фазовые превращения в сталях для валков холодной прокатки ' Ю. Г. Плишкина, Ю. В. Худорожкова Н Сб. тезисов докладов. ГОУ ВПО УГТУ-УПИ - Екатеринбург, 2005. - С. 32-33.

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

16. Плишкина Ю. Г. Основные операции технологического цикла изготовления валков холодной прокатки / Ю. Г. Плишкина, Ю, В. Худорожкова // Сб. трудов X отчётная конференция мол. учёных ГОУ УГТУ-УПИ. - Екатеринбург, 2006. - С. 353.

Подписано в печать 08 ,10.2007 г. Тираж 100 экз. Заказ № Ризография НИЧ ГОУ ВПО «УГТУ-УПИ» 620002, Екатеринбург, ул. Мира, 19

ВВЕДЕНИЕ

1. ВЛИЯНИЕ ЛЕГИРОВАНИЯ И СПОСОБОВ УПРОЧНЕНИЯ НА СТРУКТУРНОЕ СОСТОЯНИЕ И СВОЙСТВА СТАЛЕЙ ДЛЯ ВАЖОВ ХОЛОДНОЙ ПРОКАТКИ (АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР)

1.1. Требования, предъявляемые к валкам холодной прокатки

1.2. Влияние легирующих элементов на свойства валков холодной прокатки

1.3. Основные этапы технологии изготовления валков холодной прокатки

1.3.1. Ковка заготовок для валков холодной прокатки

1.3.2. Режимы термической обработки используемые при изготовлении валков холодной прокатки

1.3.2.1. Предварительная термическая обработка

1.3.2.2. Окончательная термическая обработка

1.4. Пути повышения качества валков холодной прокатки

1.5. Постановка задачи исследования

2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Выбор материалов

2.2. Методика исследования

3. ОСОБЕННОСТИ ФАЗОВЫХ ПРЕВРАЩЕНИЙ ПРИ НАГРЕВЕ И ОХЛАЖДЕНИИ СТАЛЕЙ С 5 % ХРОМА

3.1. Экспериментальное и аналитическое определение критических точек исследуемых сталей

3.2. Температура начала мартенситного превращения

3.3. Распад переохлажденного аустенита в изотермических условиях

3.4. Структурные диаграммы исследуемых сталей

3.5. Карбидная фаза в исследуемых сталях

3.6. Прокаливаемость исследуемых сталей

3.7. Выводы по главе

4. ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ НАГРЕВА ПОД ЗАКАЛКУ НА СТРУКТУРУ И СВОЙСТВА СТАЛЕЙ

4.1. Количество остаточного аустенита исследуемых сталей

4.2. Рост аустенитного зерна

4.3. Структура исследуемых сталей

4.4. Твердость после закалки

4.5. Износостойкость сталей 9Х5МФС и 65Х5МФС

4.6. Выводы по главе

5. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ПРОИСХОДЯЩИХ ПРИ ОТПУСКЕ СТАЛЕЙ ДЛЯ ВАЛКОВ ХОЛОДНОЙ ПРОКАТКИ С ПОВЫШЕННЫМ СОДЕРЖАНИЕМ ХРОМА

5.1. Сопротивление разупрочнению при отпуске исследуемых сталей

5.2. Резистометрическое исследование

5.3. Влияние режимов низкого отпуска на коэрцитивную силу 112 5.4 Влияние режимов низкого отпуска на статическую трещиностойкость

5.5. Влияние температуры и времени отпуска на количество остаточного аустенита

5.6. Выводы по главе

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

Все изготовленные из стали изделия в процессе их получения и эксплуатации подвергаются воздействию многократно изменяющихся температур, с этим связаны изменения свойств, определяемые структурным состоянием материала. Имеющийся опыт и научное обоснование технологии термической обработки позволяют на отдельных стадиях производства во все возрастающем масштабе использовать изменения температуры для целенаправленного влияния на технологические и эксплутационные свойства материала [1-3]. Это означает, что области использования термической обработки быстро расширяются, а само понятие должно охватывать все термические процессы, целью которых является изменение свойств материала.

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

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

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

Рабочие валки как инструмент станов холодной прокатки оказывают решающее воздействие на качество и стоимость продукции. Фирма Гонтерманн-Пайперс более 100 лет занимает ведущее место в мире по изготовлению прокатных валков разной модификации. С конца 80-х годов на этой фирме основным материалом рабочих и опорных валков для толстолистовых и широкополосных станов горячей и холодной прокатки является высокохромистое литьё. ОМЗ «Спецсталь» и ОАО "Уралмаш" обеспечивают больше половины потребностей металлургических предприятий России в кованых валках. Это такие крупные предприятия, как Магнитогорский, Нижнетагильский, Новолипецкий металлургические комбинаты, Северсталь, Ашинский металлургический завод. В последние годы новыми заказчиками стали Jindal Steel Power Ltd., Lloyds Steel Industrials., Ispat Nova Hut AS. Так как возрастающие требования к интенсивности работы станов определяют необходимость разработки эффективных материалов рабочих валков, то в последние годы на ОМЗ «Спецсталь» и ОАО "Уралмаш" начали выпуск высокохромистых кованых валков холодной прокатки. Одной из основных причин возникновения дефектов продукции является неправильный выбор термической обработки, а также температуры и времени аустенитизации и отпуска. Поэтому разработка технологии термической обработки сталей с повышенным содержанием хрома является актуальной.

В связи со сказанным целью настоящего исследования явилось комплексное решение задачи научно обоснованного выбора режимов термической обработки сталей с содержанием хрома 5 % для валков холодной прокатки.

Научная новизна

1. Определены основные закономерности фазовых и структурных превращений, протекающих в новом классе валковых сталей повышенной прокаливаемости с 5 % хрома, в процессе всего цикла термической обработки.

2. Впервые для данных сталей определены кинетические особенности распада переохлажденного аустенита в изотермических условиях: построены изотермические диаграммы распада аустенита, определены критические точки. Для изучаемых сталей показано влияние температуры аустенитизации на устойчивость переохлажденного аустенита.

3. В широком диапазоне температур аустенитизации проведены качественные и количественные исследования остаточного аустенита. Обнаружено, что при закалке в температурном интервале аустенитизации выше 1150 °С, на рост кристаллов мартенсита оказывает влияние размер аустенитного зерна, что приводит к значительному снижению количества остаточного аустенита в структуре.

4. При различных температурно-временных условиях низкого отпуска впервые получены данные по статической трещиностойкости для исследуемых сталей валков холодной прокатки.

5. Установлено, что температура закалки оказывает неоднозначное влияние на абразивную износостойкость валковых сталей с 5 % хрома, с повышением температуры закалки (до определенных значений) износостойкость растёт, что связано как с увеличением количества углерода в мартенсите и повышением его твердости, так и с увеличением количества остаточного аустенита, претерпевающего мартенситное превращение при деформации. При дальнейшем повышении температуры закалки стабильность и количество остаточного аустенита повышаются, что приводит к снижению износостойкости.

Практическая значимость

1. На основании комплексного исследования структуры и свойств -твердости, количества остаточного аустенита, прокаливаемости, характера структуры и размера зерен, физических свойств и статической трещиностойкости - предложены режимы окончательной термической обработки для валков холодной прокатки из сталей 65X5СМФ и 9X5СМФ, изготавливаемых в условиях ОАО «УралмашСпецсталь».

2. По проведенным исследованиям разработаны рекомендации по корректировке технологических инструкций № 25050.00066, 25050.00097, 25050.00104 термической обработки валков холодной прокатки на ОАО «УралмашСпецсталь».

3. Результаты диссертационной работы используются в учебном процессе для практических занятий по курсу «Термическая и химико-термическая обработка сталей и сплавов», «Специальные стали и сплавы» для студентов специальности 150501.

На защиту выносятся следующие основные положения и результаты:

1. Анализ особенностей фазовых превращений при нагреве и охлаждении исследуемых сталей.

2. Влияние температуры аустенитизации на структуру и свойства сталей 9Х5МФС и 65Х5МФС.

3. Результаты влияния различных температурно-временных условий низкого отпуска на структуру и свойства сталей с 5 % хрома для рабочих валков холодной прокатки.

Апробация работы. Материалы диссертации были представлены и обсуждались на конференциях, семинарах и симпозиумах: XVII Уральской школе металловедов - термистов (Киров, 2004 г.); IV, V, VI Уральской школе -семинаре металловедов - молодых ученых (Екатеринбург, 2002, 2003, 2004 г.); 9 международной конференции "Наука. Технологии. Инновации" (Новосибирск, 2005 г.); XVIII Уральской школе металловедов - термистов "Актуальные проблемы металловедения сталей и сплавов" (Тольятти, 2006 г.); VII Уральской школе - семинаре металловедов - молодых ученых (Екатеринбург, 2006 г.), на IV, V, VI, VII, VIII, IX отчетной научной конференции молодых ученых ГОУ ВПО «УГТУ-УПИ», 2003, 2004, 2005 гг., International Conference on Microalloyed Steels, Emerging Technologies And Applications, Kolkata, India, 2007.

Публикации;

По результатам диссертационной работы опубликовано 16 печатных работ, из них 1 статья в ведущих рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК для опубликования результатов диссертационных работ, 9 публикации - в сборниках трудов российских и международных конференций, 6 публикации - в сборнике научных трудов ГОУ ВПО УГТУ-УПИ.

Структура диссертации:

Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения, списка литературы, включающего 115 наименований. Диссертация содержит 160 страниц основного текста, в том числе 59 рисунков и 8 таблиц.

5.6. Выводы по главе

1. Стали с 5 % хрома обладают высокой устойчивостью к разупрочнению при низком отпуске.

2. Впервые применена методика определения статической трещиностойкости для сталей с повышенным содержанием хрома для валков холодной прокатки после окончательной термической обработки.

3. Показано, что температурно-временные параметры низкого отпуска не оказывают существенного влияния на статическую трещиностойкость.

4. Данные полученные в результате фрактографических исследований показали, что характер разрушения после закалки и низкого отпуска -квазискол.

5. При низких температурах нагрева под закалку после низкого отпуска на фрактограммах видны нерастворенные карбиды.

6. Магнитометрические исследования показали, что в процессе исследуемых температур отпуска количество остаточного аустенита не изменяется.

7. Исследование коэрцетивной силы и резистометрии показали, что на начальной стадии отпуска происходит выделение мелкодисперсных фаз, когерентно связанных с матицей.

6. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ИЗМЕНЕНИЮ ТЕХНОЛОГИИ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ВАЛКОВ ХОЛОДНОЙ ПРОКАТКИ С

5 % ХРОМА

Результаты проведенных исследований использованы для оптимизации технологии термической обработки валков холодной прокатки с повышенным содержанием хрома в условиях ОАО «УралмашСпецсталь».

За основу взяты технологические инструкции - № 25050.00066 «Термическая обработка рабочих и опорных валков с индукционным нагревом токами промышленной частоты», № 25050.00097 «Термическая обработка рабочих валков холодной прокатки с индукционным нагревом токами промышленной частоты», и № 25050.00104 «Низкотемпературный отпуск рабочих валков холодной прокатки после закалки токами промышленной частоты». Инструкции приведены частично. Изменения распространяются на закалку с индукционным нагревом токами промышленной частоты (тпч) и отпуск рабочих валков из сталей марок 9Х5МФС и 65Х5МФС с диаметром бочки от 500 - 503 мм и 600 - 615 мм.

6.1. Закалка рабочих и опорных валков с индукционным нагревом токами промышленной частоты

Технологическая инструкция № 25050.00066 распространяется на закалку с индукционным нагревом токами промышленной частоты (тпч), и отпуск рабочих и опорных валков листовых станов из сталей марок 9Х, 9X2, 9Х2МФ, 9Х2МФШ, 9ХФ, 75ХМ, 8Х2СГФ,75ХМФ с диаметром бочки от 180 мм до 1600 мм, а также роликов прокатного оборудования, которые изготавливаются по технологии валков холодной прокатки.

1. Основные положения.

1.1. Закалка валков массой до 8 т. с диаметром бочки от 180 мм. до 830 мм. при длине закаливаемой поверхности до 2800 мм. и общей длине до 4000 мм. выполняется на установке ТПЧ-700М.

На установке ТПЧ-2 закаливаются валки массой до 60 т. с диаметром бочки от 831 мм. до 1600 мм. при длине закаливаемой поверхности до 5000 мм. и общей длине до 6000 мм. при закалке в центрах и до 8000 мм. - в центре и люнете.

1.2 Закалка с нагревом тпч производится непрерывно-последовательным методом при вращении валка со скоростью не менее 10 об/мин с использованием как одно- или двухфазных индукторов с П-образными магнитопроводами, так и трехфазных секторных и кольцевых индукторов с Ш-образнымн магнитопроводами.

1.3 До закалки тпч валки должны быть подвергнуты предварительной термообработке в соответствии с инструкциями 25050.00059 и 25050.00079

1.4. Настоящая технологическая инструкция предусматривает два способа закалки валков: для рабочих валков, работающих при повышенных контактных нагрузках - с нагревом нейтральной зоны валков до температуры 600-650°С и охлаждением при закалке одновременно наружной поверхности бочки и поверхности осевого канала (закалка с внутренним охлаждением) , для прочих рабочих валков и всех опорных валков, а также роликов с прогревом центральной зоны до температуры не выше 450 °С и с охлаждением при закалке только наружной поверхности бочки (закалка без внутреннего охлаждения).

1.5 Руководствуясь настоящей инструкцией, технолог ОГМет на значает конкретные режимы закалки и отпуска в технологической карте термической обработки (КТО) и передает её в цех.

1.6 Закалка валков с нагревом тпч согласно технологической карте и настоящей инструкции производится под руководством бригадира участка. В случае необходимости уточнения режима закалка производится под наблюдением технолога ОГМет, что оговаривается в КТО.

1.7 При установке валков на станок, снятии их со станка и при работе на установках необходимо выполнять все правила эксплуатации и техники безопасности, изложенные в "Инструкции по эксплуатации и технике безопасности при работе на установках ТПЧ-1 и ТПЧ-2".

1.8 При выполнении режимов термической обработки необходимо руководствоваться следующим:

1) температура в печи контролируется печными термопарами ТХА по ГОСТ 50431-92 (диапазон измеряемых температур при длительном применении от 0 до 1000°С) с автоматической записью показаний на ленте потенциометра класса не ниже 0,5 по ГОСТ 7164-78,

2) температуру поверхности валков до 800 °С измерять термопарой ТХК по ГОСТ 50431-92 (допускаемый предел измерений при кратковременном применении 800 °С) выше 800 °С - пирометром визуальным ПРОМИНЬ по ГОСТ 8335-81 (пределы измерений 800-1400 °С

3) температуру воды и масла измерять термопарой ТХК по ГОСТ 50431-92 (диапазон измеряемых температур от 0 до 600°С) с автоматической записью показаний на ленте потенциометра класса не ниже 1,0 по ГОСТ 7164-78 и термометром техническим по ГОСТ 2823-73 (диапазон измеряемых температур от 0 до 100 °С),

4)расход воды при закалке контролируется дифференциальными расходомерами типа КСД-3 по ГОСТ 25668-83,

5)время при нагреве и охлаждении определяется при помощи приборов для измерения времени (часы наручные - ГОСТ 12932-67, ГОСТ 23350-83Е, часы настенные - ГОСТ 703-76Е, ГОСТ 23874-79Е.

2. Требования к закалочным установкам и валкам

2.1. Закалочная установка должна обеспечивать заданную по технологии скорость перемещения индуктора в пределах от 0,2 до 5,0 мм/с с точностью ±0,1 мм/с, биение поверхности бочки валка не более 3 мм. Все измерительные приборы, которыми оборудованы установки, должны быть исправны и своевременно проверены.

2.2 При ремонте индукторов и спрейеров не допускается изменение размеров, которые входят в расчетные формулы разметки, а также размеров, влияющих на электрические параметры индукторов.

2.3 Валки, поступающие на закалку, должны соответствовать требованиям чертежа, и технологическим указаниям УМет. Не допускаются на закаливаемой поверхности зарезы, грубые риски, черновины, забоины, вмятины, местные зачистки. Способ чалки и транспортировки указывается в КТО.

2.4 Валки, принявшие при перевозке низкую температуру (ниже О °С). должны быть выдержаны перед закалкой в течение 10+50 часов в зависимости от диаметра до достижения бочкой валка температуры в цехе.

3. Подготовка и выполнение закалки

3.1 Перед закалкой валки должны быть осмотрены технологом и контролером УТК. Валки должны соответствовать требованиям чертежа и требованиям, указанным в пунктах 2.3 и 2.4 настоящей инструкции.

3.2 Нагрев и закалка осуществляется непрерывно-последовательным методом при движении индуктора вверх за один (без подогревов индуктором) или несколько (с подогревами индуктором) проходов. При закалочном проходе производится струйное охлаждение водой наружной поверхности бочки и поверхности осевого канала (закалка с внутренним охлаждением) или только поверхности бочки (закалка, без внутреннего охлаждения).

3.3 При закалке с внутренним охлаждением до установки валка на станок необходимо проверить правильность закрепления шланга, подводящего воду в канал. Шланг должен быть закреплен таким образом, чтобы верхний ряд отверстий охлаждающей трубки был на одном уровне с верхним рядом отверстий спрейера в течение всего процесса закалки.

3.4 Для закалки валки устанавливаются в вертикальном положении в центрах или в центре и люнете. Производится разметка согласно схемы и формул.

3.5 Перед нагревом каждого валка необходимо проверить температуру воды и равномерность подачи воды спрейером (визуально), не допуская попадания воды на бочку. Температура воды должна быть не выше 25 °С.

3.6 Валки диаметром более 731 мм без внутреннего охлаждения перед закалкой предварительно подогреваются до температуры 150-^200 °С на установке ТПЧ-2, в электровоздушной ванне (ЭВВ) или в печи.

3.7 В процессе основных подогревов температура поверхности бочки в момент прохождения индуктора должна быть 600-850 °С.

3.8 Температура закалки для валков из стали марок 9Х, 9X2, 75ХМ - 910-920 °С; 9Х2МФ, 9Х2Ш1, 9ХФ, 75ХМФ - 930-940 °С если нагрев производится индукторами с высотой обмотки 100 мм и на 10-20 °С ниже при высоте обмотки индуктора 200 мм. Фактическая температура контролируется в нижней части бочки до отметки подачи воды, на длине 200 мм после отметки подачи воды, а также на середине длины бочки. Результаты заносятся в КТО.

3.9. В процессе основных подогревов и нагрева под закалку температура нагреваемой поверхности регулируется изменением напряжения на индукторе с помощью РС-560 (плавная регулировка), а при необходимости конденсаторными батареями (ступенчатая регулировка).

3.10. Регулировка процесса нагрева изменением скорости движения индуктора допускается только в исключительных случаях в пределах не более +0,1 мм/с с разрешения ОГМет.

3.11. Расход воды и время окончательного охлаждения при закалке назначается в зависимости от диаметра валка согласно таблицы 6.1.

Примечание. При закалке деталей на твердость < 85 Н5Д время охлаждения сокращается на 10-30 % в зависимости от требуемой твердости и температуры бочки в момент окончания охлаждения.

После окончания охлаждения температура верхней части бочки валка должна быть не выше 90 °С для валков с твердостью >90 Н5Д и не выше 150 °С при твердости бочки < 90 Н5Д.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

С учетом проведенных исследований сделаны следующие выводы.

1. Исследован новый класс валковых сталей повышенной прокаливаемости с 5 % хрома. Методами экспериментального и математического моделирования показано, что в результате закалки эти стали характеризуются высокой прокаливаемостью и благоприятным распределением структуры по сечению валков.

2. Предложен подход, позволяющий на основании изучения структуры, фазового состава и свойств исследованных сталей после различных температур нагрева под закалку определять оптимальные режимы аустенитизации.

3. Показано, что после предварительной термической обработки -закалки и высокого отпуска - в исследуемых сталях присутствуют карбидные фазы М7С3, М23С6 и МС, содержащие карбидообразующие элементы Ре , Сг, Мо и V. Количество карбидных фаз с повышением температуры закалки уменьшается. Полное растворение наступает при температуре выше 1150 °С. Растворение карбидных фаз приводит к резкому росту аустенитного зерна.

4. Количество остаточного аустенита возрастает с повышением температуры закалки. При температуре выше 1100 °С отмечается его некоторое снижение, что может быть связано с резким увеличением размера зерна аустенита и облегчением образования пластин мартенсита.

5. Показано, что температура закалки оказывает неоднозначное влияние на абразивную износостойкость валковых сталей с 5 % хрома, с повышением температуры закалки, до определенных значений, износостойкость растёт, что связано как с увеличением количества углерода в мартенсите и повышением его твердости, так и с увеличением количества остаточного аустенита, претерпевающего мартенситное превращение при деформации. При дальнейшем повышении температуры нагрева под закалку

146 количество и стабильность остаточного аустенита возрастают, что приводит к снижению износостойкости.

6. Увеличение содержания хрома в валковых сталях приводит к повышению их отпускоустойчивости. При всех исследованных температурах низкого отпуска (120, 150 и 180 °С) идут процессы образования предвыделений, выделение карбидных фаз не обнаружено. Количество и состав остаточного аустенита не меняются.

7. При различных температурно-временных условиях низкого отпуска впервые получены данные по статической трещиностойкости для исследуемых сталей валков холодной прокатки. Склонность к хрупким разрушениям исследованных сталей после закалки и низкого отпуска в значительной степени определяется температурой закалки. Изменение температуры отпуска со 120 °С до 180 °С приводит к незначительному повышению значений Кю и увеличению доли участков вязкого разрушения. Это позволяет повысить температуру низкого отпуска сталей и несколько понизить их склонность к хрупким разрушениям.

8. Внесены изменения в технологию термической обработки валков холодной прокатки из сталей с 5 % хрома, которые приняты к использованию на ОАО «УралмашСпецсталь».

1. Гольдштейн М. И. Специальные стали : учеб. для вузов / М. И. Гольдштейн, С. В. Грачёв, Ю. Г. Векслер. 2-е изд., перераб. и доп. - М. : МИСИС, 1999.-408 с.

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

3. Геллер Ю. А. Инструментальные стали / Ю. А. Геллер. М. : Металлургиздат, 1961. - 526 с.

4. Надёжность и долговечность валков холодной прокатки / В. П. Полухин, В. А. Николаев, П. Т. Шульман и др. М. : Металлургия, 1971. - 503 с.

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

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

7. Полухин П. И. Производство крупных опорных валков и пути повышения их стойкости / П. И. Полухин, Г. И. Пименов, В. А. Николаев. М. : НИИинформтяжмаш, 1974. - 48 с.

8. Повышение надёжности и стойкости прокатных валков / И. С. Тришевский, Н. М. Воронцов, В. А. Воронина и др. // Черная металлургия. Бюл. Ин-та Черметинформация. 1984. - № 2. - С. 24-37.

9. Полухин В. П. Составной рабочий инструмент прокатных валков / В. П. Полухин, П. И. Полухин, В. А. Николаев. М.: Металлургия, 1977.

10. Боровков И. В. Исследование стойкости рабочих валков станов холодной прокатки / И. В. Боровков, П. Б. Соколов, Ю. Д. Макаров // Сталь. 2005. -№2.-С. 58-60.

11. Немзер Н. А. Современное состояние производства и эксплуатации прокатных валков / Н. А. Немзер ; ЗАО «Термосталь» // Металлург. -2000.-№ 10.-С. 47-53.

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

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

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

15. Опорные валки станов холодной прокатки / П. В. Склюев, Б. Д. Петров, Б. Д. Титоров и др. М. : ЦНИИинформтяжмаш, 1967. - 64 с.

16. Трейгер Е. И. Повышение стойкости прокатных валков / Е. И. Трейгер, А. 3. Комановский Киев : Техника, 1984. - 146 с.

17. Стойкость опорных валков клети кварто толстолистового стана 2300 / А.

18. A. Паршин, Я. Д. Троскунов, Ю. П. Литвиненко и др. // Сталь. 1973. - № 1.-С. 63-65.

19. Технология производства валков холодной прокатки / В. А. Дзюба, С. П. Пономарева, А. В. Тырышкин и др. М. : ЦНИИТЭИтяжмаш, 1979. - 39 с.

20. Современные толстолистовые станы ведущих капиталистических стран /

21. B. Л. Митрюхин, В. С. Грановская, С. М. Овчинникова и др. М. : НИИинформтяжмаш, 1976. - 56 с.

22. Петров Б. Д. Термическая обработка и свойства валков холодной прокатки / Б. Д. Петров // Металловедение и термическая обработка металлов. 1983.-№6.-С. 36-41.

23. Поверхностный наклеп опорных валков / А. Ю. Фиркович, А. М. Цун, А. И. Добронравов и др. // Металлург. 1982. - № 1. - С. 39-40.

24. Полухин В. П. Контактная прочность и изнашиваемость стали 150ХНМ / В. П. Полухин, Д. П. Галкин, А. Ю. Фиркович // Изв. вузов. Черная металлургия. 1974. - № 10. - С. 65-68.

25. Влияние твердости опорных валков на их стойкость / В. А.Николаев, Г. А. Морозова, А. М. Легун и др. // Пластическая деформация металлов и сплавов : тр. Московского ин-та стали и сплавов, № 85. М. : Металлургия, 1975. - С. 221-226.

26. Влияние твердости на износ опорных валков станов 1450 и 2500 горячей прокатки ММК / В. П. Полухин, Л. Ш. Новак, А. Ю. Фиркович и др. // Изв. вузов. Черная металлургия. 1985. - № 1. - С. 71-73.

27. Повышение стойкости опорных валков первой клети стана 1680 / В. А. Николаев, В. М. Целовальников, В. С. Мовшович и др. // Металлург. -1977,-№4.-С. 34-35.

28. Склюев П. В. Термическая обработка крупных поковок / П. В. Склюев. -М. : Машиностроение, 1976. -48 с.

29. Прочность прокатных валков / П. И. Полухин, В. А. Николаев, В. П. Полухин и др. Алма-Ата : Наука, 1984. - 295 с.

30. Мартин А. Двухслойные литые опорные валки с рабочим слоем из стали AST 7Х / А. Мартин // Металлург. 1999. - № 9. - С. 40-43.

31. Полухин В. П. Исследование циклической контактной прочности стали 9Х / В. П. Полухин, Г. А. Морозова // Труды Московского института стали и сплавов. № 80. - С. 115-120.

32. Устранение отслоений поверхности рабочих валков стана 2500 / А. Ф. Фиркович, А. И. Антипенко, С. Ю. Спирин, и др. // Сталь. 1999. - № 11. - С. 47-48.

33. Поздняк JI. А. Штамповые стали / JI. А. Поздняк, Ю. М. Скрынченко, С. И. Тишаев. М. : Металлургия, 1980. - 244 с.

34. Тылкин М. А. Справочник термиста ремонтной службы / М. А. Тылкин. -М.: Металлургия, 1981.-648 с.

35. Гудремон Э. Специальные стали. Т. 2. / Э. Гудремон. М. : Металлургия, 1960.-С. 953-1638.

36. Sloviak К. Wliv molibdenu i chromu na niektore wlasnosei eksploatasynie stali na walce do pracy na jimna / K. Sloviak, B. Cisjewski, К Plucinski //Hutnik. -1977.-V. 44, № l.-S. 121-128.

37. Гуляев А. П. Металловедение : учебник для вузов / А. П. Гуляев. 6-е изд., перераб. и доп. - М.: Металлургия, 1986. - 544 с.

38. Стали и сплавы. Марочник : справоч. изд. / В. Г. Сорокин и др.; науч. ред. : В. Г. Сорокин, М. А. Гервасьев М. : Интермет Инжиниринг, 2003. - 608 с.: ил.

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

40. Вороненко Б. И. Составы и термическая обработка современных валковых сталей / Б. И. Вороненко // МиТОМ. 1995. - № 11. - С. 17-23.

41. Улучшение качества металла для отливки валков чистовых клетей проволочных станов / В. Н. Рябко, В. К. Парфенюк, А. Г. Бальва и др. // Черная металлургия. Бюл. ин-та Черметинформация. 1978. - № 8. - С. 52-53.

42. Информационные материалы фирмы "Hitachi", .Япония, 1982. 20 с.

43. Дымченко В. В. Оценка интенсивности охлаждения и глубины закаленного слоя на валках холодной прокатки из стали 9Х2МФ / В. В. Дымченко, С. А. Балуев // Тяжелое машиностроение. 1992. - № 6. - С. 20-22.

44. Износ и эксплуатационная стойкость валков из заэвтектоидной стали/ Т.С. Скобло, JI.A. Малашенко, Л.П. Косик и др. // Сталь. 1988. - № 1. - С. 5659.

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

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

47. Башнин Ю. А. Технология термической обработки стали / Ю. А. Башнин, Б. К. Ушаков, А. Г. Секей- М.: Металлургия, 1986. 424 с.

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

49. Сталь для производства литых валков ТЭСС / Е. Н. Вишнякова, В. Ф. Коробейник, В. Г. Козлов и др. // Сталь. 1992. - № 7. - С. 76-79.

50. Битюков М. В. Сталь для формообразующего инструмента агрегатов бесслитковой прокатки цветных металлов/ М. В. Битюков, А. Е. Клеменьтъева, Л. Т. Ермолаева // Тр. ЦНИИТМАШ. 1991. - № 226. - С. 21-23

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

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

53. Белкин М. Я. Трещиностойкость как критерий работоспособности волковой стали / М. Я. Белкин, В. 3. Камалов, Л. М. Белкин // МиТОМ. -1986.-№4.-С. 57-61.

54. Прокошкин С. Д. Структура и свойства валковой стали после комбинированной (лазерной и термомеханической) обработки / С. Д.

55. Прокошкин, И. А. Морозов, М. Я. Белкин // Лазерная обработка сталей и титановых сплавов. Перм: Изд-во Политехнического института. 1991. -С. 27-33

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

57. Rolls 2003. Stahl and Eisen. 2003. - № 2, 12 с. Англ. 9-11 апреля 2003 г. Бирмингем

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

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

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

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

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

63. Измерение микротвёрдости вдавливанием алмазных наконечников: ГОСТ 9450-76.-Введ. 1977-01-01 -М., 1993.

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

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

66. Салтыков С. А. Стереометрическая металлография / С. А. Салтыков М. : Металлургия, 1976. - 375 с.

67. Черепин В. Т. Эксперементальная техника в физическом металловедении / В. Т. Черепин. Киев : Техшка, 1968. - 198 с.

68. Берлин Г. С. Электронные приборы с механически управляемыми электродами / Г. С. Берлин. М.: Энергия, 1970. - 160 с.

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

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

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

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

73. Исследование процессов старения в сталях типа 20Х2Н4М2ФСЮ / М. Р. Немировский, Ю. Р. Немировский, В. Д. Кибальник, М. С. Хадыев, Л. Р. Дудецкая, В. А. Ткачева // Физика металлов и металловедение. 1992. -№ 1. - С. 100-110.

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

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

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

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

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

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

80. Иванова В. С. Количественная фрактография: Усталостное разрушение / В. С. Иванова. Челябинск : Металлургия, 1988. - 396 с.

81. Оценка применимости критериев хрупкого разрушения в расчетах термонапряженного состояния прокатных валков при термической обработке / Н. В. Савельева, Ю. А. Карасюк ; ЦНИИМ // Металловедение и термическая обработка металлов. 1990. - № 11. - С. 42 - 46.

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

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

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

85. Металлы. Метод испытания на абразивное изнашивание при трении озакрепленные абразивные частицы: ГОСТ 17367-71. Введ. 2001-01-73. -М., 1972.-С.

86. Румшиский Л. 3. Математическая обработка результатов эксперимента / Л. 3. Румшиский М.: Наука, 1971.- 192 с.

87. Корн Г. Справочник по математике / Г. Корн, Т. Корн. М.: Наука, 1974.831 с.

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

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

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

91. Попова Л.Е. Диаграммы превращения аустенита в сталях и бета-раствора в сплавах титана: справочник термиста/ Л.Е. Попова, А.А. Попов. 3-е изд., перераб. И доп. - М.: Металлургия, 1991. - 503 с.

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

93. Известия вузов «Энергетика», 1963, №5, с. 85-91 Аксенов Г.И. и др. Числовой метод расчета температурного поля при термической обработке цилиндра с учетом выделения скрытой теплоты превращения и зависимости теплофизических характеристик от температуры.

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

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

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

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

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

99. Беликов С. В. Влияние легирования на параметры кинетики распада переохлажденного аустенита и свойства Cr-Mo-V валковых сталей :

100. Автореф. дис. на соиск. учен. степ, к.т.н. / С. В. Беликов -Екатеринбург. -2001.-22 с.

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

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

103. Новиков И.И. Теория термической обработки металлов / И. И. Новиков. -М.: Металлургия, 1986. 480 с.

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

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

106. Савельева Н.В. Оценка применимости критериев хрупкого разрушения в расчетах термонапряженного состояния прокатных валков при термической обработке / Н.В. Савельева, Ю.А. Карасюк // МиТОМ -1990.-№11.-С. 42-46

107. Ежов А. А. Изломы конструкционных сталей / A.A. Ежов, Л.П. Герасимова, A.M. Каток // Металловедение и термическая обработка металлов. 2004. - № 4. - С. 34-40.

108. Курдюмова Г.Г. К вопросу о классификации микромеханизмов разрушения по типам / Г.Г. Курдюмова, Ю.В. Мильман, В.И. Трефилов //Металлофизика. 1979. - № 2. - том 1. - С. 55-62