Исследование влияния скорости охлаждения на игольчатую структуру трубных сталей

Для получения необходимой структуры и требуемых механических свойств высокопрочные трубные стали производятся с применением современных технологических методов, включая термомеханическую контролируемую прокатку с ускоренным охлаждением.

Применение технологии контролируемой прокатки при производстве высокопрочных трубных сталей позволяет получить металл с мелкозернистой структурой аустенита и феррита, а также с развитой субструктурой. Это происходит за счет тщательного контроля и управления основными параметрами технологического процесса контролируемой прокатки.

При дальнейшем ускоренном охлаждении на отводящем рольганге можно получить широкое разнообразие прочностных и пластических свойств стали, т.к. скорость охлаждения сильно влияет на структуру избыточной фазы.

Для оценки влияния скорости охлаждения на структуру избыточной фазы были проведены испытания образцов цилиндрической формы высотой 10 мм и диаметром 5 мм из трубной стали 04Г2ХНДМБР на закалочном модуле дилатометра DIL 805 A/D по следующему режиму:  нагрев образца до 1200°С, выдержка в течение 60 сек и последующее охлаждение; температура начала ускоренного охлаждения (Тн.у.о) – 800°C, скорость охлаждения варьировалась от 0,5 до 50°С/с.

По окончании испытаний были получены дилатограммы исследуемых образцов, которые представляют собой зависимость длины образца от температуры охлаждения. В результате обработки дилатограмм и проведенного металлографического анализа были получены точки начала и конца бейнитного и мартенситного превращений, которые были использованы при построении термокинетической диаграммы (ТКД), изображенной на рисунке 1.

Рисунок 1 – Термокинетическая диаграмма трубной стали 04Г2ХНДМБР

 

Кривая охлаждения (скорость охлаждения 30°С/с), представленная на рисунке 1 штриховой линией, позволяет получить однородную мелкозернистую структуру игольчатого бейнита с развитой субструктурой и требуемые свойства проката из трубной стали.