Анотація до роботи:

Лаухін Д.В. Особливості зміцнення низьковуглецевих сталей, мікролегованих ніобієм і ванадієм. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.02.01 – матеріалознавство. – Придніпровська державна академія будівництва та архітектури, Дніпропетровськ, 2002.

Дисертаційна робота спрямована на вивчення особливостей зміцнення низьковуглецевих мікролегованих сталей. Встановлено, що низьколеговані сталі промислового виробництва мають великі резерви підвищення міцністних і пластичних властивостей. Розроблена методика оцінки максимального розміру аустенітного зерна по кінцевій ферито-перлітній структурі. Для додаткового подрібнення зерна аустеніту запропоновано нову технологічну схему прокатки листа з низьковуглецевих мікролегованих сталей, яка скорочує часовий інтервал росту аустенітного зерна при технологічному охолодженні прокату валками прокатного стану від 960 до 750С. Визначені параметри гомогенізуючої термообробки та швидкості наступного охолодження (біля 18С/сек), які сприяють отриманню в сталі 10Г2ФБ вміст голчастого фериту до 85%. Видано рекомендації по використанню сталі 10Г2ФБ як матеріалу для зварних металевих конструкцій відповідального призначення, які експлуатуються в умовах відкритої атмосфери.

1. Запропоновано технологічну схему прокатки листа, товщиною 18...22 мм, із маловуглецевих економнолегованих сталей (типу 10Г2ФБ), яка включає: прискорене транспортування між клітями чорнової та чистової прокатки; додаткову деформацію в чистовій кліті за перший прохід з обтисненням ~30%; охолодження гарячого розкату валками прокатного стану при реверсивному транспортуванні листа. Така схема скорочує часовий інтервал росту аустенітного зерна при охолодженні прокату від 960...900С до 750...700С, та забезпечує додаткове подрібнювання зерна аустеніту.

2. Визначені оптимальні параметри термічної обробки листового прокату із сталей 09Г2С і 10Г2ФБ (гомогенізація при температурі 1100С, протягом 1 години з подальшим охолодженням зі швидкістю біля 18С/с), що дозволяє одержати в структурі вміст голчастого фериту близько 85%.

3. Методами рентгенографічного аналізу встановлено, що структурі голчастого фериту відповідає мінімальний розмір блоків та низький рівень залишкових мікронапруг у порівнянні з іншими розглянутими видами структурних станів. Цим можна пояснити підвищену міцність (s_Т = 640МПа) сталі 10Г2ФБ з структурою голчастого фериту при досить високому рівні пластичності (d=18%).

4. Електронномікроскопічними дослідженнями встановлено, що в одному пакеті голчастого фериту рейки майже рівнобіжні одна одній, усередині видно підвищену щільність дислокацій, а на границях рейок відсутні частинки цементиту. Значна кількість сусідніх рейок голчастого фериту знаходяться в двійниковій орієнтації одне до одного, що може бути доказом того, що голчастий ферит може утворитися в результаті зсувного перетворення.

5. Запропоновано й апробовано в лабораторних умовах нові способи охолодження гарячого прокату валками прокатного стану для одержання ефекту термомеханічної обробки чи термічного зміцнення, які захищені патентами України (№№ 38832А, 38833А, 40240А, 40906А); оптимальні мікроструктурні зміни в сталі 10Г2ФБ (Х65), що дозволяють підвищити її міцність від 450 до 605 МПа.

6. Експериментально показано, що після зварювання дротом підвищеної міцності ступінь знеміцнювання сталі 10Г2ФБ як після контрольованої прокатки, так і після зміцнюючих термічних обробок залишається на рівні нормативних вимог і вона може бути рекомендована до використання в будівельних металевих конструкціях відповідального призначення.

7. Встановлена висока стійкість проти атмосферної корозії сталі 10Г2ФБ після контрольованої прокатки та після охолодження в олії і сталі 09Г2С в гарячокатаному стані (швидкість корозії 0,014...0,023 мм/рік), тому сталь 10Г2ФБ зі структурою голчастого фериту після прискореного охолодження в олії може з успіхом використовуватись у будівельних конструкціях, які експлуатуються у відкритій атмосфері.

Публікації автора:

За результатами дисертації опубліковано 18 робіт, а саме:

1. Большаков В.И., Миронова О.Ю., Рысин Л.М., Бычков С.А., Лаухин Д.В. Исследование структуры и свойств микролегированных сталей после контролируемой прокатки. // Сб. трудов Международной научной конференции «Материалы для строительных конструкций». - Днепропетровск, 1996. - С. 34. (автором проведені основні експериментальні дослідження, а також проведені мікроструктурні дослідження).

2. Большаков В.И., Миронова О.Ю., Федоров С.А., Лаухин Д.В. Интенсивность теплового воздействия сварки и геометрия зоны термического влияния низкоуглеродистой стали. // Сб. трудов Международной научной конференции «Материалы для строительных конструкций». - Днепропетровск, 1996. - С. 43 - 44. (автором проведені мікроструктурні дослідження з встановленням геометричних розмірив зони термічного впливу).

3. Бабич В.В., Лаухин Д.В. Эффективность применения высокопрочных сталей в фермах покрытия // Сборник трудов т. 2 “Теория и практика металлических конструкций”.- Донецк-Макеевка, 1997. - С. 75-78. (автором розроблена технологічна схема виготовлення і розрахунок стальних ферм покриття з термічно зміцненої сталі).

4. Бабич В.В., Лаухин Д.В. Эффективность применения термоупрочненной стали с прокатного нагрева в фермах покрытия. // Сборник докладов Международного симпозиума “Современные строительные конструкции из металла и древесины”.- Одесса, 1997. - С. 141 – 147. (автором визначена ефективність застосування термічно зміцненої сталі у фермах покриття).

5. Большаков В.И., Бабич В.В., Лаухин Д.В. Технология изготовления ферм покрытия из термически упрочненной стали с прокатного нагрева // Научные труды «Проблемы современного материаловедения» Вып 7.- Днепропетровск: ПГАСА, 1998. – С. 167-168. (автором розроблена технологія зварки термічно зміцненої сталі з прокатного нагріву).

6. Большаков В.И., Бабич В.В., Лаухин Д.В., Килинич Ю.В., Эннахас З. К вопросу проверки устойчивости стальных конструкций при продольном изгибе в Европейских номах "ЕВРОКОД-3" и Канадских нормах // Научные труды «Проблемы современного материаловедения».-Днепропетровск: ПГАСА, 1999. - С. 5 -10. (автором отримані залежності коефіцієнтів подовжнього вигину від умовної гнучкості)

7. Большаков В.И., Рычагов В.Н., Флоров В.К., Сахно В.А., Тихонюк Л.С., Лаухин Д.В. Влияние параметров термомеханической обработки на изменение структуры и свойств микролегированной стали. Теоретичні основи будівництва. Збірник наукових праць ПДАБА та Варшавського технічного університету., 1999. С. 65 - 66. (автором визначені параметри термомеханічної обробки, які впливають на структуру та властивості мікролегованої сталі 09Г2ФБ).

8. Большаков В.И., Воробьев Г.М., Лаухин Д.В. О возможности использования валков прокатного стана для термической обработки проката. // Сб. научных трудов „Строительство, материаловедение, машиностроение”. – Вып. 10 „Стародубовские чтения 2000”. – Днепропетровск, ПГАСиА. 2000. – С. 159 - 164. (автором проведені експериментальні дослідження по термічній обробці сталі 10Г2ФБ з встановленням механічних властивостей, а також проведені мікроструктурні дослідження).

9. Большаков В.И., Воробьев Г.М., Лаухин Д.В. Закономерности взамосвязи прочностных и пластических свойств сталей. // Научные труды конференции „Рациональный эксперимент в материаловедении”.- Одесса. 2000. – С. 126 – 128. (автором отримані основні залежності, а також виведені закономірності взаємозв'язку).

10. Большаков В.И., Воробьев Г.М., Лаухин Д.В. Влияние гомогенизирующей обработки на структуру стали 10Г2ФБ. // Матеріалознавство та термічна обробка металів: Зб. науков. праць / ПДАБтаА, Дн-вськ. - 2001. - №1 – С. 5 – 9. (автором встановлено вплив гомогенізуючої обробки на структуру сталі 10Г2ФБ).

11. Патент України № 38832А, МКИ В21В45/00. Спосіб термомеханічної обробки гарячого прокату. Савицький М.В., Куліченко І.І., Большаков В.І., Воробйов Г.М., Большаков Вад.І., Савенков В.Я., Лаухін Д.В.. Пріоритет 27.10.2000; зареєстровано 15.05.2001. (автором запропоновано спосіб гарячої пластичної деформації).

12. Патент України № 38833А, МКИ В21В45/00. Спосіб термомеханічної обробки гарячого прокату. Куліченко І.І., Большаков В.І., Воробйов Г.М., Большаков Вад.І., Савенков В.Я., Лаухін Д.В.. Пріоритет 27.10.2000; зареєстровано 15.05.2001. (автором запропонована кутова швидкість обертання валків прокатного стану).

13. Патент України № 40240А, МКИ В21В45/02. Спосіб термомеханічної обробки гарячого прокату. Куліченко І.І., Большаков В.І., Воробйов Г.М., Большаков Вад.І., Савенков В.Я., Лаухін Д.В.. Пріоритет 27.10.2000; зареєстровано 16.07.2001. (автором запропоновано прискорене охолодження прокату за допомогою сопел, які розташовані з боку входу прокату у валкі).

14. Патент України № 40906А, МКИ В21В45/02. Спосіб прискореного охолодження прокату. Куліченко І.І., Большаков В.І., Воробйов Г.М., Большаков Вад.І., Савенков В.Я., Лаухін Д.В.. Пріоритет 27.10.2000; зареєстровано 15.08.2001. (автором запропоновано спосіб охолодження прокату за рахунок реверсивного транспортування його у валках прокатного стану).

15. Большаков В.И., Воробьев Г.М., Лаухин Д.В., Саркиц И.Г., Хоменко Ю.И. Структура и свойства микролегированной стали 10Г2ФБ. // Сб. научных трудов „Строительство, материаловедение, машиностроение”. – Вып. 12 "Стародубовские чтения 2001". – Днепропетровск, ПГАСиА. 2001. – С. 202 - 206. (автором визначені структура та властивості мікролегованої сталі 10Г2ФБ).

16. Большаков В.И., Дейнеко Л.Н., Саркиц И.Г., Лаухин Д.В. Связь режимов термо- и термомеханической обработок микролегированных строительных сталей с комплексом свойств. // Матеріалознавство та термічна обробка металів: Зб. науков. праць. / ПДАБтаА, Дн-вськ. - 2001. - №3 – С. 38 – 49. (автором визначені параметри зміцнюючих термічних обробок, отримані механічні властивості, проведені мікроструктурні дослідження).

17. Большаков В.И., Воробьев Г.М., Лаухин Д.В., Саркиц И.Г. Резервы повышения механических свойств микролегированных сталей. // Матеріалознавство та термічна обробка металів: Зб. науков. праць. / ПДАБтаА, Дн-вськ. - 2001. - №3 – С. 77 – 87. (автором розроблена методика визначення розміру зерна аустеніту та проведений порівняльний аналіз структур металопрокату).

18. Воробьева О.Г., Лаухин Д.В. Методика определения функции наилучшего приближения дублетных дифракционных контуров и ширины составляющей дублета Кa₁ // Сб. науч. трудов междунар. конф. «Перспективные задачи инженерной науки». Вып. №2. – Дн-вск: Gaudeamus, 2001. – С. 385 – 388. (автором розроблена методика визначення функції найкращого наближення дублетних дифракційних контурів та ширини складової дублета Ка₁).