Мурашкін Олександр Вікторович. Підвищення якісних характеристик товстолистового прокату із мікролегованих сталей при контрольованій прокатці : Дис... канд. наук: 05.02.01 - 2009.
Анотація до роботи:
МурашкінО.В. Підвищення якісних характеристик товстолистового прокату із мікролегованих сталей при контрольованій прокатці . – Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.02.01 – матеріалознавство. – Придніпровська державна академія будівництва та архітектури, Дніпропетровськ, 2009.
Дисертаційна робота спрямована на покращення механічних властивостей листа з низьковуглецевих мікролегованих сталей при температурно-деформаційних обробках в трьох напрямах: вздовж, упоперек і по товщині продукції. Розроблено методику вибору марки сталі для будівельних конструкцій відповідального призначення з оптимальним поєднанням характеристик міцності і пластичності, а також показників зварюваності й вартості прокату. З метою оцінки та коригування режимів гарячої деформації розроблено методику визначення в промислових умовах розміру аустенітного зерна за наведеною бейнітно-мартенситною структурою металу. З застосуванням дифракційної електронної мікроскопії тонких фольг встановлено, що при багатократній гарячий деформації в аустеніті формується розвинена субзеренна структура, при цьому отримано залежність величини максимального кута разорієнтації (q) субзерен від сумарного ступеня деформації (e), яка має вигляд: q = k e, (де k = 0,10 градуса/відс.). На підставі проведеного комплексу досліджень розроблено вдосконалений температурно-деформаційний режим гарячої деформації товстолистового прокату з низьковуглецевих мікролегованих сталей, який пройшов випробування в умовах стану 3000 на підприємстві ВАТ «ММК ім. Ілліча» і рекомендований до промислового застосування.
Надано рекомендації по використанню сталі 10Г2ФБ у якості матеріалу для зварних металевих будівельних конструкцій відповідального призначення.
В дисертації зроблено теоретичне узагальнення та запропоновані нові рішення наукових і практичних задач, що полягають в управлінні структурним станом низьковуглецевих мікролегованих сталей при контрольованій прокатці на основі створення особливого субструктурного стану аустеніту при гарячій прокатці в чорновій кліті й принципу наслідування субструктури, які дозволяють удосконалити режим гарячої деформації переробного товстолистового прокату і досягти значного підвищення комплексу механічних властивостей готового прокату, в тому числі – в Z-напрямку.
Методом дифракційної електронної мікроскопії показано, що багатократна високотемпературна деформація формує в аустеніті сталі розвинену субзеренну структуру, яка після сумарної деформації 50...75% характеризується середньою розорієнтацією біля 0,5 на одній субграниці та розміром субзерен близько 2 мкм.
Обробкою кількісних даних щодо тонкої структури гарячедеформованого аустеніту отримано залежність величини максимального кута (q) розорієнтації субзерен від сумарного ступеня деформації (e): q = k e, (де k = 0,10 градуса/відсот.), та показано, що на чорновій стадії прокатки в металі формується термічно метастабільна субструктура, яка зберігається тривалий час після завершення деформації.
Розроблено методику визначення в промислових умовах розмірів аустенітного зерна, існуючого в сталі після чорнової прокатки, по бейнітно-мартенситній структурі металу з метою оцінки та коригування технологічних режимів виготовлення листового прокату підвищеної якості.
Експериментально визначено, що середній розмір зерна аустеніту, яке формується при динамічній та післядеформаційній статичній рекристалізації після гарячої деформації в чорновій кліті в сталі 10Г2ФБ в умовах стану 3000 «ММК ім. Ілліча», не перевищує 50...60 мкм, тобто не зростає до значних розмірів, що забезпечує збереження задовільних показників міцності і пластичності в готових листах.
Розроблено температурно-деформаційний режим гарячої деформації товстолистових низьковуглецевих мікролегованих сталей, який відрізняється підвищеною кількістю циклів гарячої деформації, що стабілізує субструктуру аустеніту і сприяє подрібненню феритного зерна і підвищенню механічних властивостей: міцності на 50...70 МПа та стабілізації пластичності і в'язкості в готовому листі.
Результати випробувань в Z-напрямку показали, що фактичне значення відносного звуження в листах, виготовлених по запропонованій технології, значно вище за штатну і майже в 2 рази перевищує нормативне.
Вдосконалений режим виробництва листа зі сталі типу 10Г2ФБ рекомендовано до промислового використання в умовах ВАТ «ММК ім. Ілліча»; внесено відповідні зміни до технологічної інструкції ТІ 227-ПГЛ-15-2006; це сприяло зменшенню розсіювання значень показників міцності та пластичності готової продукції й збільшенню виходу годної продукції, виробленої за запропонованим режимом контрольованої прокатки.
Рекомендовано використання сталі типу 10Г2ФБ у якості матеріалу для зварних металевих будівельних конструкцій відповідального призначення;
Зниження температури металу шляхом збільшення числа циклів деформації в чорновій кліті сприяє підвищенню міцнісних характеристик та пластичності і в'язкості при низьких температурах, що дозволило отримати додатковий прибуток за рахунок зниження відсортовування по механічних властивостях товстого листа, який виробляється по технології контрольованої прокатки. Фактичний економічний ефект на дослідно-промисловій партії прокату в цінах на 2006 рік склав 65 512 грн.
Основний зміст роботи викладено в публікаціях
Мурашкин А.В. Влияние параметров нагрева непрерывно-литых слябов при контролируемой прокатке листов на структуру и свойства высокопрочной трубной стали / В.П. Горбатенко, В.М. Дорохин, В.В. Бурховецкий Э.Н. Шебаниц, И.Г. Саркиц, А.В. Мурашкин // Металлургическая и горнорудная промышленность. – 2002. – №10. – С. 70-73. (автором проведено дослідження впливу параметрів контрольованої прокатки на сруктуру та властивості сталі).
Мурашкин А.В. Организация производства листов толщиной до 50 мм на стане 3000 Мариупольского меткомбината им. Ильича / В.С. Бойко, Э.Н. Шебаниц, В.С. Голи-Оглу, И.Г. Саркиц, А.В. Мурашкін, Ю.Н. Белобров, В.Т. Лебедь, А.Л. Остапенко // Металл и литье Украины. – 2002. – №7-8. – С. 45-46. (автором визначені основні вимоги до виробництва товстолистового прокату підвищеної якості).
Мурашкин А.В. Влияние параметров контролируемой прокатки толстых листов на ударную вязкость стали 10Г2ФБ / В.М. Дорохин, В.В. Бурховецкий, В.П. Горбатенко, Н.И. Косаревич, В.В. Климанчук, Э.Н. Шебаниц, А.В. Мурашкин // Металлургическая и горнорудная промышленность. – 2004. – №5. – С. 64-68. (автором виконані дослідження властивостей прокату в умовах виробництва).
Мурашкин А.В. Влияние длительности последеформационных пауз на формирование зеренной структуры аустенита в малоуглеродистых микролегированных сталях типа 10Г2ФБ / В.И. Большаков, А.М. Нестеренко, А.В. Мурашкин, О.П. Носенко, Г.Д. Сухомлин, Д.В. Лаухин, Н.А. Кулигина // Металознавство та термічна обробка металів. – 2005. – №4 (31). – С. 5-11. (автором проведені експериментальні дослідження).
Мурашкин А.В. Влияние черновой прокатки на структуру штрипсовой стали Х70 / В.М. Хлестов, А.В. Мурашкин, З.В. Фролова, А.С. Рубец // Вiсник ПГТУ. – 2006. – №16. – С. 95-100. (автором проведено мікроструктурі дослідження).
Мурашкин А.В. Возникновение и развитие перлитной полосчатости в стали 10Г2ФБ после окончания черновой горячей прокатки / В.И. Большаков, А.В. Мурашкин, Г.М. Воробьев // Металознавство та термічна обробка металів. – 2006. – №1 (32). – С. 21-29. (автором виконані експериментальні дослідження).
Мурашкин А.В. Зеренная и субзеренная структура аустенита, формирующаяся в толстолистовом прокате из стали 10Г2ФБ при высоко-температурной деформации / В.И. Большаков, А.В. Мурашкин, О.П. Носенко, Д.В. Лаухин, Г.Д. Сухомлин // Строительство. Материаловедение. Машиностроение. – 2006.– Вып. 36, ч.1. – С. 96-103. (автором виконані основні структурні дослідження).
Мурашкин А.В. Исследование структурообразования в зоне термического влияния после полуавтоматической сварки высокопрочной стали / В.И. Большаков, Г.Д. Сухомлин, Д.В. Лаухин, А.В. Мурашкин, А.В. Бекетов, Л.Н. Лаухина, В.И. Куксенко, Е.Ю. Калохтина // Строительство. Материаловедение. Машиностроение. "Инновационные технологии жизненного цикла объектов жилищно-гражданского, промышленного и транспортного назначения. – 2007. – №43. – С. 65– 71. (автором виконані основні експериментальні дослідження).
Влияние содержания микролегирующих элементов на механические свойства толстолистовой стали 10Г2ФБ после контролируемой прокатки: Зб. текстів виступів региональної науково-технічній конф. “Металургiя” / Донецький національний технічний університет. – Донецьк. Вип. №9 (122). – 2007. – С. 188-197. (автором встановлено вплив основних мікролегуючих елементів на механічні властивості сталей).
Мурашкин А.В. Исследование кинетики формирования доэвтектоидного феррита в зависимости от условий нагрева и скорости охлаждения стали 10Г2ФБ / В.И. Большаков, Г.Д. Сухомлин, Д.В. Лаухин, А.В. Бекетов, А.В. Мурашкин, В.И. Куксенко, А.В. Маковская, А.В. Рязанова // Строительство. Материаловедение. Машиностроение. – 2007. – Вып. 41, ч.2, – С. 7-18. (автором встановлено вплив параметрів контрольованої прокатки).
Исследование влияния параметров контролируемой прокатки на стане “3000” комбината им. Ильича на свойства стали Х70: зб. текстів виступів 6-ї Міжнародної науково-технічної конф. “Готовность ОАО “Харцызский трубный завод” к производству труб для высокопрочных трубопроводов” / Харцизький трубний завод. – Ялта. – 2007 – С. 33-43. (автором виконано структурні дослідження).
Мурашкин А.В. Совершенствование температурного режима контролируемой прокатки штрипсовых сталей с целью стабилизации их микроструктуры и механических свойств / Э.Н. Шебаниц, В.В. Климанчук, В.М. Хлестов, А.В. Мурашкин, А.С. Рубец // Металл и литье Украины. – 2007. – №1. – С. 50-54. (автором виконані експериментальні дослідження).
Мурашкин А.В. Пути повышения дисперсности феррито-перлитной структуры в низколегированных листовых сталях / В.И. Большаков, Г.Д. Сухомлин, Д.В. Лаухин, О.П. Носенко, А.В. Мурашкин, В.И. Куксенко, А.В. Маковская, С.В. Иванцов // Строительство. Материаловедение. Машиностроение. – 2008. – Вип. 45, ч.4. – С. 96-100. (автором виконано структурні дослідження).
Пат. 52991 А Україна, 7 В21В1/38. Спосіб гарячої прокатки товстих листів / Бойко В.С., Карнаушенко Н.А., Голі-Оглу В.С., Климанчук В.В., Шебаніц Е.Н., Лямцев В.П., Саркіц І.Г., Мурашкін О.В., Кашков Г.К., Васєкін А.В., Греков Н.С., Налча І.Б., Тарасенко О.С., Радушев О.О. Заявники та патентоутримувачі Приазовський державний технічний університет, ВАТ «Маріупольський металургійний комбінат ім. Ілліча». – № 2002010580; заяв. 23.01.2002; опубл. 15.01.2003, Бюл. №1. (автором виконано основні експериментальні дослідження).
Пат. 65717 А Україна, 7 С21С7/00. Сталь для магістральних газонафтопроводів / Бойко В.С., Шебаніц Е.Н., Небога Б.В., Климанчук В.В., Мурашкін О.В., Кисіленко В.В. Заявник та патентоутримувач ВАТ «Маріупольський металургійний комбінат ім. Ілліча». – № 2003031920; заяв. 04.03.2003; опубл. 15.04.2004, Бюл. №4. (автором виконано теоретичні дослідження впливу хімічного складу на механічні властивості сталі).
Пат. 12217 Україна, МПК(2006) В24D 3/34 В21В 1/00. Спосіб виробництва листового прокату / Бойко В.С., Шебаніц Е.Н., Климанчук В.В., Мурашкін О.В., Небога Б.В., Пушков В.В., Кисіленко В.В. Заявник та патентоутримувач ВАТ «Маріупольський металургійний комбінат ім. Ілліча». – № 200508398; заяв. 29.08.2005; опубл. 16.01.2006, Бюл. №1. (автором виконано експериментальні дослідження в умовах підприємства).
Пат. 69842 А Україна, 7 В21В1/26. Спосіб виробництва товстолистового прокату / Бойко В.С., Климанчук В.В., Ларіонов О.О., Шебаніц Е.Н., Мурашкін О.В., Пушков В.В., Фентісов І.М., Самохвалов В.М., Бочек А.П. заявник та патентоутримувач ВАТ «Маріупольський металургійний комбінат ім. Ілліча». – № 20031211320; заяв. 10.12.2003; опубл. 15.09.2004 Бюл. №9. (автором виконано експериментальні дослідження в умовах підприємства).
