Мартенсита деформации

В прокатном, как и в мартеновском производстве, к ВЭР относится физическое тепло газов после рекуператора (регенератора, если таковой имеется в комплекте нагревательной печи), используемое для выработки пара или горячей воды.

Из горючих ВЭР черной металлургии наиболее полно используется доменный газ (в качестве котельно-печного топлива). Основными потребителями доменного газа являются доменные воздухонагреватели, нагревательные и коксовые печи, а также котельные и ТЭЦ — буферные потребители доменного газа. В значительных количествах доменный газ используется в мартеновском производстве, на агломерационных фабриках и т. д. В 1970 г. при валовом выходе доменного газа 172,0 млрд. м3 (24,6 млн. т условного топлива) его использование составило 159,5 млрд. м3

В коксохимическом производстве кроме физического тепла кокса частично используется физическое тепло коксового газа и уходящие газы печей сжигания сероводорода в цехах сероочистки коксового газа. Здесь утилизируется в среднем 13,0% возможной выработки тепла. Значительно лучше оснащены утилизационными установками мартеновские, нагревательные, обжиговые печи и кислородные конвертеры. В мартеновском производстве утилизируется в среднем около 50%, в прокатном 35, в огнеупорном 45, в конвертерном производстве стали около 80% возможной выработки тепла.

В металлургической промышленности к концу 50-х годов было автоматизировано большинство узлов и элементов в доменном и мартеновском производстве и наметился переход к комплексной автоматизации производственных процессов черной металлургии. Комплексная автоматизация предполагает внедрение сложных систем связанного регулирования, автоматически воздействующих на производственный процесс печи с целью обеспечения наивыгоднейших режимов ее работы и широкое использование управляющих вычислительных устройств в системах управления для формирова нияоптимальных алгоритмов управления производственными процессами.

Использование для футеровки мартеновских печей магнезитовых, хромомагнезитовых и других основных огнеупорных материалов позволило многократно расширить сортамент чугунов, перерабатываемых в сталь, и значительно повысить стойкость пода печей. В основных печах, как и в томасовских конвертерах, стала возможной переработка чугунов, содержащих серу и фосфор. В 1894 г. русские инженеры братья А. и Ю. Горяиновы на металлургическом заводе в Екатеринославе (ныне Днепропетровск) предложили вести плавку в основной мартеновской печи, используя в качестве шихты жидкий чугун, а также нагретую железную руду, известняк и стальной скрап. Так было положено начало скрап-рудному процессу, получившему наибольшее распространение в мартеновском производстве. Скрап-рудный процесс характеризуется высокой долей чугуна — от 45 до 80% массы металлической части шихты. Для окисления примесей чугуна используют богатую железную руду в количестве 12—30% от веса металлической части исходных материалов. Способ Горяиновых широко применяли на русских и зарубежных металлургических заводах [9, с. 102—108]. В конце минувшего века производительность отдельных мартеновских печей достигала уже 70 т. Высокое качество мартеновской стали и возможность получать ее сразу в больших количествах быстро сделали мартеновский процесс основой сталеплавильного производства. В конце XIX в. более 80% всей стали выплавляли в мартеновских печах.

59. Яиинская О И. иСтаро-в и ч М. Н., Применение кислорода в мартеновском производстве, Металлургиздат, 1952.

Подогрев воздуха повышает температуру горения, химические процессы в печи происходят быстрее и полнее, использование тепла не требует специальных теплообменников. Это наивыгоднейший способ организации теплоиспользования. Использовать тепло слитков в мартеновском производстве для подогрева воздуха удается частично, если они без большого остывания сажаются в нагревательные колодцы, что увеличивает производительность колодцев и значительно экономит топливо на нагрев слитков. Наилучший способ использования тепла шлаков и самих шлаков — раздув еще горячих шлаков на минеральную вату, идущую в качестве тепловой изоляции на строительные объекты или использование огненно-жидких шлаков на приготовление шлаковой пемзы с продувкой через них используемого на дутье и другие цели подогретого за счет их тепла воздуха.

Подобные смеси успешно использовались и в мартеновском производстве.

топлива по этим периодам, а следовательно, расход уходящих газов и их температура после регенераторов изменяются в существенных пределах. Общая длительность плавки от 6 до 14 ч, причем она дольше для большегрузных печей. Короче она у двух-ванных печей, в которых газы последовательно проходят через две плавильные ванны. Удельный расход топлива составляет 0,10—0,15 т/т стали. Схема основных потоков энергоресурсов в мартеновском производстве показана на рис. 2,6.

46. Меджибожский М. Я. Применение сжатого воздуха в мартеновском производстве. М., Металлургиздат, 1965.

да в мартеновском производстве. Труды НТО ЧМ, т. XVIII, ч. I, М., Металлургиздат, 1957, с. 315.

Полагали, что такое высокое упрочнение при пластической деформации связано с образованием мартенсита деформации. Однако тщательные измерения показали, что при самых больших деформациях, в том числе при

Разработан новый класс аустенитных сталей, получивших название трип-сталей. Эти стали обладают высоким комплексом механических свойств. Трип-стали содержат 0,2—0,3 % С, 8—10 % О. 8—25 % Ni, 4 % Mo, I—2,5 % Мп, а также до 2 % Si. Отличительной особенностью этих сталей является то, что у них точка мартенситиого превращения М„ лежит при отрицательной температуре, а Мд (начало образования мартенсита деформации) — при температуре выше комнатной.

Для изделий, подвергающихся износу в результате действия потока жидкости или газа, рекомендована сталь ЗОХ10Г10, обладающая высокой кавитационной стойкостью вследствие образования на поверхности мартенсита деформации при гидравлических ударах.

ливают в воде или на воздухе с 950—1000 ~С для полного растворения карбидов после закалки сталь имеет аустепнтпую структуру, обладает высокой пластичностью и легко деформируется. Затем ее подвергают обработке холодом при —70 СС (ниже точки УИ„) для перевода большей части аустенита (~80 %) в мартенсит. Вместо обработки холодом для у ~* «-превращения нередко применяют холодную пластическую деформацию (~(Ю %) пт температуре ниже начала образования мартенсита деформации (Ма). Заключительной операцией является старение при 350—380 °С. В процессе старения

Общее представление о механизме упрочнения стали в результате ТМО было бы неполным, если 1не рассмотреть еще возможность полиморфного превращения стали под напряжением. В работах Курдюмова с сотрудниками [21] было показано понижение мартенситной точки, а также превращение аусте-нита в мартенсит непосредственно во время деформации в надмартенситной области температур. С увеличением степени деформации указанные явления протекают все более интенсивно, причем максимальное превращение аустекита в мартенсит под действием приложенного напряжения происходит обычно при деформации свыше 50%, но при этом почти полностью исключается превращение при последующем охлаждении. Кристаллы так называемого «мартенсита деформации» (мельче кристаллов «мартенсита охлаждения» недеформированной стали, что также способствует упрочнению. Дисперсность структуры «мартенсита деформации» тем выше, чем больше степень деформации аустенита в надмартенситной области температур.

Сплавы с нестабильной аустенитной матрицей, даже не содержащие карбидной фазы, обладают сравнительно высокой износостойкостью. В процессе изнашивания поверхностные слои таких сплавов претерпевают значительные структурные превращения и изменения параметров кристаллической решетки с образованием мартенсита деформации.

Например, изучение процессов сухого трения скольжения высоколегированных никелевых, хромоникелевых и хромомарганцевых сталей показало, что значительное количество мартенсита деформации вызывает интенсивное и анизотропное по характеру упрочнение их активных слоев, что повышает сопротивление материалов схватыванию [11]. Мартенситное превращение в стали при трении способствует повышению работоспособности аустенита вследствие более длительного сохранения им пластических свойств.

Сотрудники физико-технического института низких температур АН УССР выяснили, что износостойкость стали типа 110Г13Л при снижении температуры испытания в вакууме не изменяется, что связано с образованием на поверхности трения мартенсита деформации. По микротвердости и ширине интерференционных линий на рентгенограммах обнаружено, что в вакууме поверхностный слой в процессе трения деформируется сильнее, чем на воздухе.

152. Беленкова М. М. и др. Влияние мартенсита деформации на хладноломкость аустенитных сталей и их упрочнение при пластической деформации.— «Физика металлов и металловедение», 1960, т. 10, № 1,с. 122—130.

Механические свойства малоуглеродистых сталей со структурой нестабильного аустенита в значительной степени обусловлены дополнительным упрочнением, вызванным влиянием е-мартенсита и мартенсита деформации. При появлении в структуре а-фазы наблюдается значительное повышение твердости сталей (с 92 до 107 HRB), закаленных с 850—650 °С. Временное сопротивление возрастает с 93 до 108 кгс/мм2. Относительное удлинение с 70% и относительное сужение с 53% при 14,11% Сг падает до 5—7% при 22,43% Сг, а ударная ьязкость — с 26 до 0,2 кгс • м/см2.

ции (мартенсита деформации). Температурный интервал на