Дослідження взаємозв’язку між товщиною та структурним станом металопрокату з низьковуглецевої низьколегованої сталі10Г2ФБ

Abstract

UK: У виборі сталей для проєктування висотних та великопрогінних будівель підвищеної несучої здатності доцільно віддавати перевагу товстолистовому прокату з низьковуглецевих низьколегованих сталей, оскільки він, за однакового рівня міцності з будівельними сталями, має більш високий рівень пластичності. При цьому проблема використання товстолистового прокату з низьковуглецевих низьколегованих сталей в будівельній індустрії полягає в анізотропії властивостей металопрокату, яка може підсилюватися зі збільшенням товщини металопрокату. Наразі в Україні контрольована прокатка − одна з найбільш перспективних технологій високотемпературної термомеханічної обробки для виробництва товстолистового металопрокату з низьковуглецевих низьколегованих сталей. При цьому зі збільшенням товщини металопрокату, який виробляється за цією технологічною схемою, ефект регламентованого утворення структурного стану знижується через вплив на температуру поверхневих шарів металопрокату термодинамічного стану внутрішніх шарів та неспроможність наявного на вітчизняних підприємствах прокатного обладнання продеформувати метал по всій площі поперечного перерізу. Отже, актуальним бачиться отримання в товстолистовому металопрокаті такого структурного стану, який забезпечить зниження анізотропії властивостей, що дозволить використовувати такий металопрокат в будівельній індустрії. Мета статті − дослідження структурного стану низьковуглецевої низьколегованої сталі 10Г2ФБ, яку вироблено за технологією контрольованої прокатки, залежно від товщини металопрокату. Висновок. Досліджено взаємозв’язок між структурним станом та товщиною металопрокату з низьковуглецевої низьколегованої сталі 10Г2ФБ, яку вироблено за технологією контрольованої прокатки. Встановлено, що зі збільшенням товщини збільшується відсотковий вміст феритної складової з одночасним зменшенням відсоткового вмісту перлітної фази. Показано, що зміни в мовах утворення структурних складових починаються за збільшення товщини металопрокату понад 30 мм, що пояснюється впливом температури внутрішніх шарів на процеси формування структурного стану, а саме зі збільшенням товщини металопрокату термодинамічна швидкість фазових перетворень у серединних шарах зразків металопрокату зменшується. Цей висновок підтверджується двома чинниками: по-перше, збільшенням розмірів перлітних колоній, по-друге, − зміною морфології цементитного каркаса перлітних колоній із зигзагоподібного (товщина 16…30 мм) на стрічковий (товщина 40…100 мм).

EN: When choosing steels for the design of high-rise and long-span buildings with increased load-bearing capacity, it is advisable to give preference to thick rolled steel from low-carbon, low-alloy steels, since it, with the same level of strength as construction steels, has a higher level of plasticity. At the same time, the problem of using thick rolled steel from low-carbon, low-alloy steels in the construction industry are the anisotropy of the rolled metal properties, which can increase with an increase in the thickness of the rolled metal. Currently, in Ukraine, controlled rolling is one of the most promising technologies of high-temperature thermomechanical processing for the production of thick rolled metal from low-carbon, low-alloy steels. At the same time, with an increase in the thickness of the rolled metal, which is produced with this technological scheme, the effect of the regulated formation of the structural state decreases due to the influence on the temperature of the surface layers of the rolled metal, the thermodynamic state of the inner layers and the inability of the rolling equipment available at domestic enterprises to deform the metal over the entire cross-sectional area. Therefore, the task of obtaining such a structural state in the thick sheet metal roll, which will ensure the reduction of the anisotropy of the properties, which will allow the use of such rolled metal in the construction industry, is urgent. Purpose of the article is to study of the structural state of low-carbon low-alloy steel 10G2FB, which was produced using the technology of controlled rolling, depending on the thickness of the rolled metal. Conclusion. The relationship between the structural state and the thickness of rolled metal from low-carbon low-alloy steel 10G2FB, which was produced by controlled rolling technology, was studied. It was established that with the increase in thickness, the percentage content of the ferrite component increases with a simultaneous decrease in the percentage content of the pearlite phase. It is shown that changes in the formation languages of structural components begin with an increase in the thickness of the rolled metal over 30 mm, which is explained by the influence of the temperature of the inner layers on the processes of forming the structural state, namely, with an increase in the thickness of the rolled metal, the thermodynamic rate of phase transformations in the middle layers of the rolled metal samples decreases. This conclusion is confirmed by two factors: firstly, an increase in the size of pearlite colonies, and secondly, a change in the morphology of the cementite framework of pearlite colonies from zigzag (thickness 16...30 mm) to ribbon (thickness 40...100 mm).