Вплив процесу прокатування за субкритичних температур на формування структури та властивості низьковуглецевої сталі
Loading...
Date
2023
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Харківський національний автомобільно-дорожній університет, Харків
Abstract
UKR: Проблема. На практиці прокатка листа з низьковуглецевої сталі внаслідок значних тепловтрат завершується в області двофазної структури аустеніт – ферит, що призводить до утворення неоднорідної структури металу, що погіршує властивості листової сталі та її здатність до витяжки. Несприятливих температурні умови, характерні для традиційної технології гарячої прокатки, можна запобігти обробкою металу в однофазній феритній області нижче критичної точки Ar1. Прокатка тонкого листа в докритичному діапазоні температур забезпечить отримання однорідної структури металу, що визначає рівень його механічних властивостей, а також якість штампованих деталей. Мета. Метою роботи є дослідження впливу режимів прокатки при докритичних температурах на формування структури та властивостей низьковуглецевої сталі. Методологія. Мікроструктуру зразків сталі 08пс досліджували на металографічному та електронному мікроскопі JSM-840 з системою мікроаналізу «Link-860/500», тонку структуру поперечного перерізу зразків сталі 08пс досліджували на електронному мікроскоп JEM-200Сx. Комплекс механічних властивостей металу визначали стандартними методами випробувань на розтягнення. Результати. Досліджено структуру та властивості сталі 08пс після прокатки при докритичних температурах. Проведено порівняльний аналіз тонкої структури вихідних заготовок і деформованих зразків з низьковуглецевої сталі. Встановлено, що в структурі деформованих зразків та вихідної заготовки спостерігаються зміни, які свідчать про здійснення процесів полігонізації та рекристалізації та не забезпечують рівень механічних властивостей металу, передбачений ДСТУ 2834-94. Наукова новизна. Досліджено тонку структуру листа сталі 08пс, деформованого в докритичному діапазоні температур з повітряним охолодженням. Розробка відрізняється температурами початку і кінця прокатки, а також швидкістю охолодження в післядеформаційний період. Це дозволяє розширити теоретичні уявлення про закономірності формування конструкцій деформованої сталі 08пс та використати їх на практиці. Практична цінність. Результати роботи можуть бути використані при визначенні раціональних режимів обробки, які передбачають прокатку при докритичних температурах, для підвищення комплексних властивостей металу та отримання високоякісних деталей холодним штампуванням.
ENG: Problem. In practice, the rolling of a low-carbon steel sheet due to significant heat losses ends in the austenite – ferrite two-phase structure region, which leads to the metal heterogeneous structure formation, that decreases the sheet steel properties of the and its ability to be drawn. Adverse temperature conditions characteristic of traditional hot rolling technology can be prevented by metal processing in the single-phase ferrite structure region below the critical point Ar1. Rolling of a thin sheet in the subcritical temperature range will ensure obtaining a uniform metal structure, which determines the level of its mechanical properties, as well as the quality of stamped parts. Goal. The purpose of the work is study the rolling modes influence at subcritical temperatures on the low-carbon steel structure and properties formation. Methodology. The microstructure of 08ps steel samples was studied using a metallographic and electron microscope JSM-840 with a "Link-860/|500" microanalysis system, the 08ps steel samples cross-section fine structure was studied using an electron microscope JEM-200Сx. The metal mechanical properties complex was determined by standard tensile test methods. Results. The 08ps steel structure and properties after rolling at subcritical temperatures were studied. The comparative analysis of the fine structure of the initial blank and deformed samples of low-carbon steel was carried out. It was established that changes are observed in the structure of the deformed samples and the initial blank, which indicate the polygonization and recrystallization processes implementation and do not provide the of metal mechanical properties level provided for by DSTU 2834-94. Originality. Тhe thin structure of a 08ps steel sheet deformed in the subcritical temperature range with air cooling was studied. The development differs in the temperatures of the beginning and end of rolling, as well as the cooling rate in the post-deformation period. It allows to expand theoretical ideas about the patterns of 08ps deformed steel structure formation and to use them in practice. Practical value. The results of the work can be applied in determining rational processing modes, which involve rolling at subcritical temperatures, to increase the complex metal properties and obtain high-quality parts by cold stamping.
ENG: Problem. In practice, the rolling of a low-carbon steel sheet due to significant heat losses ends in the austenite – ferrite two-phase structure region, which leads to the metal heterogeneous structure formation, that decreases the sheet steel properties of the and its ability to be drawn. Adverse temperature conditions characteristic of traditional hot rolling technology can be prevented by metal processing in the single-phase ferrite structure region below the critical point Ar1. Rolling of a thin sheet in the subcritical temperature range will ensure obtaining a uniform metal structure, which determines the level of its mechanical properties, as well as the quality of stamped parts. Goal. The purpose of the work is study the rolling modes influence at subcritical temperatures on the low-carbon steel structure and properties formation. Methodology. The microstructure of 08ps steel samples was studied using a metallographic and electron microscope JSM-840 with a "Link-860/|500" microanalysis system, the 08ps steel samples cross-section fine structure was studied using an electron microscope JEM-200Сx. The metal mechanical properties complex was determined by standard tensile test methods. Results. The 08ps steel structure and properties after rolling at subcritical temperatures were studied. The comparative analysis of the fine structure of the initial blank and deformed samples of low-carbon steel was carried out. It was established that changes are observed in the structure of the deformed samples and the initial blank, which indicate the polygonization and recrystallization processes implementation and do not provide the of metal mechanical properties level provided for by DSTU 2834-94. Originality. Тhe thin structure of a 08ps steel sheet deformed in the subcritical temperature range with air cooling was studied. The development differs in the temperatures of the beginning and end of rolling, as well as the cooling rate in the post-deformation period. It allows to expand theoretical ideas about the patterns of 08ps deformed steel structure formation and to use them in practice. Practical value. The results of the work can be applied in determining rational processing modes, which involve rolling at subcritical temperatures, to increase the complex metal properties and obtain high-quality parts by cold stamping.
Description
Т. Котова: ORCID 0000-0002-5792-1877; О. Носко: ORCID 0000-0002-5749-7578; Т. Аюпова: ORCID 0000-0002-5706-4211
Keywords
низьковуглецева сталь, гаряче прокатування, мікроструктура, механічні властивості, low-carbon steel, hot rolling, microstructure, mechanical properties, КМТОМ, КПМ і ЗМ
Citation
Котова Т. В., Носко О. А., Аюпова Т. А., Волинчук В. О. Вплив процесу прокатування за субкритичних температур на формування структури та властивості низьковуглецевої сталі. Вісник Харківського національного автомобільно-дорожнього університету. 2023. Т. 1, № 103. С. 78–82. DOI: 10.30977/BUL.2219-5548.2023.103.0.78.