SU1372230A1

SU1372230A1 - Способ определени флокеночувствительности конструкционных сталей

Info

Publication number: SU1372230A1
Application number: SU864120057A
Authority: SU
Inventors: Игорь Александрович Новохатский; Борис Иванович Бережко; Олег Николаевич Романов; Владимир Яковлевич Кожухарь; Святослав Лаврентьевич Савич; Борис Федорович Белов; Лев Яковлевич Глускин; Валентин Леонидович Мизецкий; Александр Валерьевич Румянцев
Original assignee: Одесский Политехнический Институт; Предприятие П/Я А-3700
Priority date: 1986-06-23
Filing date: 1986-06-23
Publication date: 1988-02-07

Abstract

Изобретение относитс к контролю термической обработки сталей и может быть использовано в черной металлургии при вьтлавке флокеночувствительных конструкционных сталей . Цель изобретени - повышение производительности процесса. Способ заключаетс в том, что провод т насыщение молекул рным водородом образца из газовой фазы и закалку в жидкой среде, причем используют образец длиной более 5 его диаметров , провод т его полную дегазацию непосредственно после закалки в режиме непрерывного подъема температуры , определ ют по газоаналитическим данным величины,абсолютные или им пропорциональные,количеств водорода, наход щихс в стал х в различных формах его существовани ,а флокено- чувствительность в условных единицах рассчитывают из соотношени Ф (Si + S,)S,/ (S, -t- S,, 1- 83)53 100, где S,, Sj и S, - величины, пропорциональные количествам водорода в формах Н ,Hj и Hj соответственно . 2 табл., 1 ил. § (Л

Description

Изобретение относитс к контролю термической обработки сталей и может быть использовано в черной металлургии при выплавке флокеночувст- вительных конструкционных сталей.

Цель изобретени - повышение производительности процесса.

Способ заключаетс в экспериментальном газоаналитическом определении относительных содержаний водорода , наход щихс в испытуемом металле в различных формах существовани . Используютс пробы металла значительно меньшего диаметра (5- 10 мм) с соблюдением соотношени 15: 5 d, где d - диаметр; 1 - длина образца, предварительно насыщаемые также в стандартных услови х и затем закаливаемые в воде. Непосредственно после закалки образец помещаетс в реакционную трубку газоанализатора, с помощью которого 13 режиме }1епрерывного подъема температуры (от комнатной до 1200°С) со скоростью 20 С/мин автоматически (и также непрерывно) фиксируетс текуща скорость выделени (в несущий газ) из анализируемого металла молекул рного водорода

На чертеже дана диаграмма самописца термокинетической кривой дегазации образца.

На графике имееютс три области температур, отвечающих вьщелению трех основных форм существовани водорода в металлах группы железа и в сплавах на их основе (в том числе и в стал х).

Соответструющие этим област м плоп;ади под кривой кинетики дегазации испытуемого образца в режиме непрерывного подъема температуры (S( , S,) пропорциональны количествам водорода , наход щимс в металле в следующих формах существовани :в вид частично протонизированных одноатомных частиц Н , в виде молекул рных ионов Е ив виде молекул Н. Склонность к образов анию флокеНов в стал х в основном определ етс относительной долей в металле диффузионного подвижного водорода (т.е., формы Н ). Количественно указанное положение можно выразить специальным параметром (Чн)

Чн

S, + Зг + S,

72230

где q

- от носит8льна дол свободного водорода в свеженасыщенных испытуемых образцах;

S,,i - площади под максимумами и S графической кривой,

апредел емые эксперимен- тально с помощью графиков .

Относительна концентраци микро- пор и поливакансий в испытуемом металле , в которых может быть рас- средоточен вьщел ющийс из металла молезующийс водород, должна быть пропорциональна следующему параметру:

20

Я

S + S:

(2)

где

q - относительна

дол водорода в его молкул рных формах существовани (П и Н).

С учетом физического смысла параметров q и ч н флокеночувстви- тельность стали (с учетом особенностей распределени в ней водорода по различным формам его существовани ) оказываетс пропорциональной такой количественной характеристике (Фц), которую можно опре- делить соотно1иением

Фн

- Ч|

(3)

40 С учетом уравнений (1) и (2) равенство (3) принимает вид

н

(5г + S) S, (S, S

г + Sp.S

Флокеночувствительность оценивают в условных единицах по выражению

50

Фн

(S + Зэ)-3 .

(S, + Si + S,) S,

«100

(А)

55

где Ф - Флокеночувствительность

стали.

Сведени о флокеночувствительнос- ти высоколех ированных конструкцион

ных сталей необходимы дл тех случаев разработки многостадийной комплексной технологии производства конкретных изделий из них,когда приходитс выбирать не только марку стали, но и наиболее рациональны способ ее выплавки.

Пример. Исследуют флокено- чувствительность конструкционных сталей марок 36Х2Н2МФА и 38ХНЗМФА, выплавленных по известной .технологии в открыт ых 10-тонных дуговых электропечах,а затем подвергнутых дополнительным переплавам по вариантам вакуумно-дугового переплава (ВДП), электронно-лучевого переплава (ЭЛЛ) только дл марки 36Х2Н2МФА и электронно-шлакового переплава (ЭШП). Дл определени флокеночувствительности выбранных сталей после различных переделов используют одновременно оба метода ее количественной оценки, т.е. с соответствующим экспериментальным опре делением величин Ф и Ф, рассчи- танных по формуле (4).

В табл. 1 и 2 приведены результаты экспериментального определени велиичин Ф J и Ф, , количественно выражающих флокеночувствительность исследованных ст.алей после различных вариантов их выплавки (ОДВ, ВДП, ЭЛП, ЭШП).

Из данных таблиц следует, что оба применных метода дл количественной оценки флокеночувствительности дают принципиально одинаковые результаты, однотипно передающие зависимость величин Ф от способа выплавки стали.

Таким образом, применение предлагаемого способа количественной оценки флокеночувствительности конструкционных сталей по Фц позвол ет по сравнению с известным способом и базовым объектом увеличить произво

дительность приблизительно в 12 раз (полный цикл обработки одной пробы согласно предлагаемому способу 3- 5 ч вместо 6 сут(по известному,снизить трудоемкость примерно в 3 раза, повысить надежность и воспроизводимость определений в среднем на 20- 30%. Вследствие этого предлагаемь способ целесообразно широко примен ть в промышленности дл корректировки и контрол технологческих условий выплавки флокеночувствитель- ных конструкционных сталей,особенно легированных сталей ответственного назначени .

0

5

0

5

0

Claims

Формула изобретени

Способ определени флокеночувствительности конструкционных сталей включающий насьпдение молекул рным водородом образца цилиндрической формы заданных размеров из газовой фазы, закалку в жид.ой среде, оценку флокеночувствительности по аналитическому выражению, отличающий- с тем,что, с целью повьшени производительности процесса, насыщают образцы, длина которых не менее 5 его диаметров, после закалки осуществл ют дегазацию путем непрерыв20-1200°С

;

ного нагрева в интервале определ ют в процессе нагрева с по- мощью азоанализатора скорость вьщеле- ни молекул рного водорода,стро т графическую кривую зависимости скорости выделени от температуры нагрева , а флокеночувствительность оценивают в условных единицах по вьфа- жению

(5г + 5з) S,

(S, S,

S.)

- 1 100,

45

где S,,. Si, 83 - плоп;ади под максимумами графической кривой.

Т-а б л и ц а 1

образца, мм

0 20, 1 60 (вырубка из слитка с дальнейшим точе- на токарном станке)

Температура предварительного насьоце- ни водородом, С

Врем насыщени , ч

Фиксаци водорода в образце после насыщени образцов водородом

Врем выдержки образцов

Отжиг при t 650°С

Металлографическа обработка образцов

0 7, 1 70 (полым сверлом из слитка)

1100 2

Водой

Нет

Непосредственный гаэо- аналитический анализ образцов на содержание водорода в режиме непрерывного подъема температуры от комнатной до 1200 С со скоростью 20 С/мин

Врем расчета количественной оценки флокено- чувствительности,мин 15

Продолжение табл. 2

Нет

60 мин

15