Actual Problems in Machine Building 2016 No. 3

Actual Problems in Machine Building. 2016. N 3 Materials Science in Machine Building ____________________________________________________________________ 452 низкоуглеродистой стали свойств, приближающихся к свойствам некоторых групп магнитно-мягких материалов, в частности технически чистого железа и электротехнической стали, сочетающихся с повышенными механическими и технологическими свойствами. Кроме того, дополнительным резервом улучшения свойств низкоуглеродистой стали, может послужить последующая термическая обработка, оказывающая влияние на ее структуру и наиболее важные свойства. Для магнитно-мягких материалов такими свойствами могут являться электрические, магнитные и тепловые (удельное электрическое сопротивление, электрическая проводимость, потери на перемагничивания, коэрцитивная сила, коэффициент теплового расширения и др.). Поэтому целью работы явилось исследование воздействия предварительной термоциклической ковки и последующего отжига на коэрцитивную силу и линейное расширение листовой горячекатаной стали 10. Материал и методика экспериментального исследования В качестве материала исследования была взята низкоуглеродистая качественная сталь 10сп. Сталь была выплавлена в ОАО «НКМК» (г. Новокузнецк). Химический состав опытной стали, в % (вес.): C – 0,13; Si – 0,22; Mn – 0,42; P – 0,014; S – 0,018; Cr – 0,05; Ni – 0,04; Cu – 0,20; As – 0,06; Fe – остальное. Сляб из опытной стали подвергали горячей циклической ковке. Схема ковки – однопроходная протяжка плоскими бойками с кантовкой заготовки. Деформацию слябов проводили в кузнечно-термическом цехе ОАО ЗСМК (г. Новокузнецк) на гидравлическом ковочном прессе усилием 20 МН. Технология предварительной термоциклической ковки описана в работе [11], а ее основные параметры и режим приведены ниже. Температура нагрева под ковку составляла 1250 °С, время выдержки сляба в печи перед ковкой – 2 ч Охлаждение поковок проводили на воздухе до 200-300°С. Количество циклов ковки – 10, степень деформации в каждом цикле составляла 6÷8 %. Суммарная степень деформации равнялась 65÷68 % при величине общего коэффициент уковки ~ 1,90. В дальнейшем заготовки были прокатаны на лист толщиной 3 мм на полунепрерывном прокатном стане 810 по промышленной технологии изготовления горячекатаного листа из стали 10. Перед прокаткой заготовки нагревали в газовой печи. Температура нагрева заготовок под прокатку составляла 1120÷1250 °С, время выдержки – 2÷2,5 ч. Температура конца прокатки для листа толщиной 3 мм составляла 800÷860°С. Более подробно технологический режим изготовления листа из стали 10 приведен в работе [2]. Отжиг образцов, вырезанных из листа, проводили в печах сопротивления типа СНОЛ 2.2,5.2/125-И1. Для исследования микроструктуры стали использовали оптический микроскоп ЛабоМет – И1. Для определения температурного коэффициента линейного расширения (ТКЛР) стальных образцов при различных температурах использовали высокотемпературный дилатометр DIL 402C с цифровой обработкой данных и погрешностью измерения 0,1·10 -6 К -1 . Определение коэрцитивной силы проводили на коэрцитиметре КИФМ-1 с феррозондовым датчиком (ток размагничивания магнитопровода 8·10 -3 А) на листовых образцах прямоугольной формы толщиной 3 мм и размером 90×120 мм. Погрешность измерения составила 4 А/м. Результаты и обсуждение Одним из важнейших свойств магнитно-мягких материалов является коэрцитивная сила, определяющая потери энергии на перемагничивание элементов магнитных цепей. В первую очередь, это относится к сердечникам магнитопроводов, имеющих сложную конфигурацию, статоров и роторов высокочастотных машин, дросселей, трансформаторов и