Actual Problems in Machine Building 2015 No. 2

Актуальные проблемы в машиностроении. 2015. №2 Материаловедение в машиностроении ____________________________________________________________________ 397 Материал и методика экспериментального исследования Материалом исследования служила низкоуглеродистая сталь обыкновенного качества Ст3пс. Сталь была выплавлена в ОАО «Новокузнецкий металлургический комбинат». Химический состав стали определяли на эмиссионном спектрометре ARL 4460. Результаты приведены в таблице 1. Таблица 1 Химический состав обрабатываемой стали Ст3п с Марка стали № плавки Содержание элементов, % (вес.) C Mn Si P S Cr Cu Ni Ст3пс 060886 0,19 0,54 0,07 0,013 0,028 0,3 0,07 0,03 Для прокатки листа с использованием ДТЦО из слитка вырезали сляб размером 165×500×1800 мм. Термоциклическую прокатку сляба проводили в ОАО «НКМК» на листопрокатном стане 500. Один цикл термоциклической прокатки сляба и заготовок включал нагрев до 1300 °С, выдержка 2-2,5 ч, обжатие 10-15 % и охлаждение на воздухе до температуры ниже А r1 . Было проведено 5 циклов обработки, причем в 1-ом и 3-ем циклах охлаждение проводили до 500-550 °С, а в остальных циклах – до 50-100 °С. Обжатие по циклам вели по маршруту 165→140→120→110→100→90 мм и далее до толщины листа 5 мм по технологии листопрокатного цеха ОАО «НКМК». При достижении длины раската 2500 мм его разрезали на две половины по 1200-1250 мм каждая. Из полученного листа были вырезаны образцы размером 5×20×100 мм и термоциклически прокатаны до толщины 4, 3, 2 и 1 мм за 1-5 циклов обработки. Перед деформацией образцы нагревали до 850 °С и выдерживали в течение 30 минут, охлаждали до температуры прокатки 750 °С. Степень обжатия в циклах для разных толщин равнялась 20, 25, 30, и 50 % соответственно. Отжиг листовых образцов проводили в печах сопротивления СНОЛ 2.2, 5.2/12,5-И1. Для исследования микроструктуры стали использовали оптический микроскоп ЛабоМет-И1, а для измерения электрического сопротивления применяли установку NORMA М88, собранную по схеме двойного моста Томсона. Образцы для измерения электрического сопротивления имели квадратное сечение со сторонами 1-5 мм и длину 100 мм. Погрешность метода определения удельного сопротивления составляла 0,05·10 -8 Ом·м. Результаты и обсуждение Микроструктура горячекатаного листа из стали Ст3пс, прокатанной по промышленной режиму и с использованием термоциклической деформации, состоит из равномерно распределенных, зерен феррита и колоний перлита [10]. Однако предварительная термоциклическая прокатка приводит некоторому уменьшению среднего размера зерна феррита от 8 до 6 мкм по сравнению с зерном в структуре листа, изготовленного по промышленному режиму, а также к уменьшению размера перлитных колоний и их объемной доли. Определение удельного электрического сопротивления листовой стали показало, что после предварительной ДТЦО (прокатка) его величина составляет 16,8∙10 -8 Ом∙м, что на 3-5 % ниже, чем у листовой стали промышленного производства. Влияние циклов деформации на удельное электрическое сопротивление стали, изготовленной с ДТЦО, при дальнейшей термоциклической прокатке с 5 до 1 мм показано на рис. 1.