Введение
1 Формирование структуры и свойств арматуры и валков при внешних энергетических воздействиях 18
1.1 Неоднородность пластической деформации при обработке металлов давлением 18
1.1.1 Структурные уровни и неоднородность пластической деформации 18
1.1.2 Эволюция структурно-фазовых состояний и тонкой субструктуры при обработке металлов давлением 20
1.2 Производство арматурного проката 22
1.3 Термическое упрочнение арматуры 27
1.3.1 Состояние вопроса 27
1.3.2 Промышленные технологии 28
1.3.3 Качество термически упрочненной арматуры 33
1.4 Градиентные структурно-фазовые состояния в стали 36
1.5 Методы исследования фазовых превращений в стали 40
1.6 Упрочнение поверхности чугунных прокатных валков 46
1.6.1 Физико-технологические основы плазменного упрочнения 46
1.6.2 Технологии плазменного упрочнения валков 52
1.6.3 Перспективы упрочнения прокатных валков в ОАО "ЗСМК" 59
1.7 Выводы и постановка задачи исследования 60
2 Методики исследования структуры, фазового состава и свойств 62
2.1 Материал исследования 62
2.2 Методики металлографических исследований 66
2.3 Методики исследования просвечивающей электронной микроскопии 68
2.4 Методики исследования сканирующей электронной микроскопии 73
2.5 Исследование методом рентгеновского микроанализа 74
2.6 Методики исследования механических свойств 74
2.7 Методика определения прочности структурных слоев 77
2.8 Методики исследования износостойкости и жаростойкости... 78
2.9 Теоретическое исследование процесса охлаждения стержней... 79
2.10 Выводы 80
3 Стержневая арматураиз стали СтЗпс 81
3.1 Оборудование для ведения процесса термического упрочнения... 81
3.2 Технология ведения процесса термического упрочнения 84
3.3 Металлографические исследования градиентной структуры 85
3.4 Электронномикроскопические исследования структуры 92
3.4.1 Характеристика формирующегося структурно-фазового состава 92
3.4.2 Арматура диаметром 12-14 мм 95
3.4.3 Арматура диаметром 20-25 мм 97
3.5 Выводы 102
4 Стержневая арматура из стали 18Г2С 104
4.1 Моделирование процесса охлаждения в линии стана 450 104
4.1.1 Расчет температурных полей 104
4.1.2 Построение изотермических диаграмм распада аустенита.. 110
4.1.3 Расчет структурно-фазового состава при неизотермических условиях 114
4.1.4 Кинетика распада аустенита 117
4.2 Оборудование для ведения процесса упрочнения арматуры 121
4.3 Технология ведения процесса термического упрочнения 124
4.4 Металлографические исследования градиентной структуры 127
4.5 Механические свойства арматуры 129
4.5.1 Механические свойства структурных слоев 132
4.6 Электронномикроскопические исследования структуры 135
4.6.1 Арматура диаметром 40 мм... 135
4.6.2 Арматура диаметром 50 мм 147
4.6.3 Фазовая траектория структурообразования 155
4.7 Выводы 158
5 Деградация арматуры из стали 35ГС в процессе эксплуатации 160
5.1 Изменения структуры и механических свойств 160
5.2 Электронномикроскопические исследования структуры 165
5.2.1 Структура исходной горячекатаной арматуры 165
5.2.2 Эволюция феррита 167
5.2.3 Эволюция перлитных колоний 169
5.3 Разрушение поверхности горячекатаной арматуры 171
5.4 Выделение второй фазы 174
5.5 Закономерности эволюции структуры стали 35ГС 178
5.6 Выводы 183
6 Повышение эксплуатационной стойкости прокатных валков из чугуна СШХНФ 185
6.1 Оборудование и технология плазменной обработки 185
6.1.1 Технологическое оборудование 185
6.1.2 Технологическая схема плазменного упрочнения 188
6.2 Исследование структуры и свойств валкового чугуна 189
6.2.1 Состояние литого чугуна 189
6.2.2 Состояние поверхности после плазменной обработки 191
6.3 Электронномикроскопические исследования структуры 199
6.3.1 Структуры поверхности после плазменной обработки 199
6.3.2 Структуры поверхности валка после отработки на стане... 202
6.3.3 Элементно-структурный анализ упрочненной поверхности... 205
6.4 Фрактография поверхности разрушения 207
6.5 Исследование субструктуры и фазового состава чугуна 213
6.5.1 Морфология фаз 213
6.5.2 Фазовый состав поверхности после плазменной обработки... 220
6.5.3 Фазовый состав поверхности после отработки на стане 222
6.6 Промышленные испытания валков чистовых клетей стана 450.. 226
6.6.1 Расчет параметров плазменного упрочнения 226
6.6.2 Промышленные испытания прокатных валков 229
6.7 Выводы 231
Основные выводы 233
Список использованных источников
