Введение
1 Формирование мелкокристаллического состояния на поверхности металлов и сплавов за счет энергетических воздействий 12
1.1 Технологические особенности получения мелкокристаллической структуры 12
1.1.1 Регулируемое термопластическое упрочнение 12
1.1.2 Внешнее энергетическое воздействие 14
1.2 Формирование структуры при принудительном охлаждении стального проката в потоке станов 16
1.2.1 Упрочнение арматурного проката: проблемы и перспективы 21
1.3 Поверхностное упрочнение прокатных валков 26
1.3.1 Технологические факторы износа валков при горячей прокатке 26
1.3.2 Физические процессы при плазменном поверхностном упрочнении 30
1.3.3 Технологические особенности плазменного поверхностного упрочнения металлов и сплавов 36
1.3.4 Плазменное упрочнение прокатных валков на металлургических предприятиях 40
1.4 Выводы 45
2 Материалы и методики исследования структуры, фазового состава и механически свойств 46
2.1 Материалы исследования 46
2.2 Методики металлографических исследований 47
2.3 Методики измерения микротвердости 49
2.4 Методики просвечивающей электронной микроскопии 49
2.5 Методики сканирующей электронной микроскопии 54
2.6 Методики рентгеновского микроанализа 55
2.7 Методики исследования механических свойств 55
3 Повышение стойкости прокатных валков сортовых станов из чугуна марки СПХН 56
3.1 Оборудование для плазменной поверхностной обработки прокатных валков 56
3.1.1 Физико-технологические процессы в основе работы оборудования 56
3.1.2 Состав оборудования для ведения процесса плазменной обработки 58
3.1.3 Назначение узлов и механизмов установки УПН-3 03 61
3.1.4 Устройство и принцип работы плазменной установки 62
3.1.5 Конструктивные и технологические особенности плаз мотрона прямого действия 64
3.1.6 Технологическая схема плазменного упрочнения 70
3.2 Расчет технологических параметров плазменного упрочнения прокатных валков 72
3.3 Промышленные испытания упрочненных прокатных валков из чугуна СПХН 74
3.4 Выводы 76
4 Эволюция структурно-фазовых состояний и дефектной субструктуры чугунных валков при плазменном упрочнении и эксплуатации 77
4.1 Металлографические исследования структуры валков из чугуна марки СПХН 77
4.2 Исследования микротвердости валков из чугуна марки СПХН... 80
4.3 Электронномикроскопические исследования структуры по сечению чугунных валков 81
4.3.1 Структура литых калибров без эксплуатации на стане 81
4.3.2 Структура литых калибра после эксплуатации на стане 84
4.4 Электронномикроскопические исследования структуры по сечению калибра плазменноупрочненного чугунного валка 87
4.4.1 Структурно-фазовый состав поверхностного слоя 87
4.4.2 Структурно-фазовый состав приповерхностного слоя валков 93
4.5 Электронномикроскопические исследования элементного состава по сечению калибра чугунных валков 106
4.5.1 Распределение легирующих элементов в приповерхностном слое калибра без эксплуатации 106
4.5.2 Распределение легирующих элементов в приповерхностном слое калибра после эксплуатации 109
4.6 Выводы 111
5 Производство двутавровой балки ДП 155 113
5.1 Характеристика двутаврового профиля 113
5.2 Прокатка двутаврового профиля 114
5.3 Разработка оборудования и технологии для ускоренного охлаждения двутавра в линии стреднесортного стана 116
5.3.1 Производство горячекатаного двутавра 116
5.3.2 Ускоренное охлаждение раскатов в линии стана 450 117
5.4 Оптимизация режимов ускоренного охлаждения двутавра 121
5.5 Выводы 123
6 Формирование структурно-фазового состава при термомеханическом упрочнении двутавра 124
6.1 Макро- и микроструктура упрочненного двутавра 124
6.2 Электронномикроскопические исследования градиентных структурно-фазовых состояний двутавра 129
6.3 Выводы 134
Основные выводы 135
Библиографический список литературы 137
Приложение 162
