Николай Николаевич Сергеев, доктор технических наук, профессор, профессор кафедры «Технологии и сервиса»
Nikolay N. Sergeev, Doctor of Engineering Sciences, Professor, Professor, Department of Technology and Service Department
Александр Николаевич Сергеев, доктор педагогических наук, профессор, заведующий кафедрой «Технологии и сервиса»
Aleksandr N. Sergeev, Doctor of Pedagogical Sciences, Professor, Head of Technology and Service Department
Сергей Николаевич Кутепов, кандидат педагогических наук, доцент кафедры «Технологии и сервиса»
Sergey N. Kutepov, Candidate of Pedagogical Sciences, Associate Professor, Technology and Service Department
Александр Евгеньевич Гвоздев, доктор технических наук, профессор, главный научный сотрудник кафедры «Технологии и сервиса»
Aleksandr E. Gvozdev, Doctor of Engineering Sciences, Professor, Chief Research Scientist of Technology and Service Department
Евгений Викторович Агеев, доктор технических наук, профессор, профессор кафедры автомобилей и автомобильного хозяйства
Evgeniy V. Ageev, Doctor of Engineering Sciences, Professor, Professor, Professor of Automobile and Vehicle Fleet Department
Упрочняющая термомеханическая обработка (ВТМО), представляющая собой комбинированную технологическую обработку – сочетание пластической деформации и закалки в одном технологическом процессе, с каждым годом находит все более широкое применение в промышленности.
Цель исследования. Изучение влияния режимов ВТМО на формирование механических свойств стального проката, что является весьма актуальной научной проблемой, связанной с получением материалов с заданным комплексом механических характеристик.
Методы. Высокотемпературную термомеханическую обработку (ВТМО) проводили в условиях, при которых процессы рекристаллизации деформированного аустенита частично или полностью подавляются, а процесс полигонизации получает наибольшее развитие с целью формирований развитой субструктуры аустенита, наследуемой мартенситом при последующей закалке. В работе исследовали изменение свойств высокопрочной арматуры при нагреве (отпуске) с различной интенсивностью. ВТМО осуществляли путем включения закаливающего устройства в технологическую линию стана № 280 ООО «Тулачермет-сталь». Исследования проводили по двум режимам работы стана № 280. В качестве исследуемых сталей были приняты малоуглеродистые арматурные стали Ст3 и Ст5.
Результаты. Экспериментально установлено, что максимальная охлаждающая способность действующего закаливающего устройства проявляется при включении трех рабочих секций с давлением воды около 13 -ти в каждой секции. При этом ВТМО следует проводить при максимальной скорости охлаждения в закаливающем устройстве в соответствии с заданным классом упрочнения, т.е. включать наименьшее число рабочих секций. Интенсивный режим охлаждения способствует формированию однородной структуры в упрочняемой арматуре с высоким комплексом механическими. Выявлено, что при проведении ВТМО целесообразно выдерживать температуру деформации в интервале 1000…1050 ℃, чтобы гарантировать производство арматуры заданного класса. Показано, что включение закаливающего устройства в линию стана непосредственно за летучими ножницами, а не за чистовой клетью стана приводит не только к безаварийной работе ножниц, но и к увеличению последеформационной выдержки между окончанием деформации и началом закалки прутков до значения, близкого к оптимальному, отвечающему формированию в аустените полигональной субструктуры, наследование которой мартенситом обеспечивает высокие механические свойства стали после ВТМО.
Заключение. Данные результаты могут быть использованы при создании ресурсосберегающих процессов обработки материалов.
The strenghening thermomechanical treatment represens the combined processing treatment – a combination of plastic deformation and hardening in one technological process. Year after year, it is more widely applied in industry.
Purpose of research. The study of strenghening thermomechanical treatment operating modes influence on the formation of mechanical properties of steel, which is a very important scientific problem associated with obtaining materials with a given set of mechanical features.
Methods. High-temperature thermomechanical treatment was conducted under the conditions in which the processes of recrystallization of deformed austenite were partially or completely supressed, and the process of polygonization got the most development, with the goal of forming a developed substructure of austenite inherited by martensite during subsequent quenching.
The paper investigated the change in the properties of high-strength reinforcement under heating (tempering) with different intensity. High-temperature thermomechanical treatment was carried out by including a hardening device in the technological line of the mill No. 280 LLC “Tulachermet-steel”. The studies were carried out on two modes of mill No. 280 operation. Low-carbon reinforcing steels St3 and ST5 were accepted as the studied steels.
Results. It has been experimentally established that the maximum cooling capacity of the existing hardening device is manifested when three working sections with a water pressure of about 13 in each section are turned on. In this case, high-temperature thermomechanical treatment should be carried out at the maximum cooling rate in the strengthning device in accordance with the specified strength class, i.e., include the least number of working sections. Intensive cooling mode contributes to the formation of a homogeneous structure in the reinforcement with a high mechanical complex. It was found that during high-temperature thermomechanical treatment it is advisable to withstand the deformation temperature in the range of 1000...1050 ℃ to guarantee the production of reinforcement of a given class. It has been shown that the inclusion of a strengthening device in the mill line directly behind the flying shears, and not behind the finishing stand of the mill leads not only to the trouble-free operation of shears, but also to an increase in the post-deformation aging between the end of deformation and the beginning of bar hardening to a value close to the optimal, responsible for the formation of a polygonal substructure in austenite, the inheritance of which by martensite provides high mechanical properties of steel after high-temperature thermomechanical treatment.
Conclusion. These results can be applied to create resource-saving material treatment processes.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.