Вплив параметрів деформаційно-термічної обробки вуглецевих та низьколегованих сталей на формування їх структурного стану, комплексу механічних властивостей та експлуатаційних характеристик

Размещено на http://www.allbest.ru/

НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИ

ІНСТИТУТ ЧОРНОЇ МЕТАЛУРГІЇ ім.З.І.НЕКРАСОВА

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук

ВПЛИВ ПАРАМЕТРІВ ДЕФОРМАЦІЙНО-ТЕРМІЧНОЇ ОБРОБКИ ВУГЛЕЦЕВИХ ТА НИЗЬКОЛЕГОВАНИХ СТАЛЕЙ НА ФОРМУВАННЯ ЇХ СТРУКТУРНОГО СТАНУ, КОМПЛЕКСУ МЕХАНІЧНИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ ТА ЕКСПЛУАТАЦІЙНИХ ХАРАКТЕРИСТИК

Спеціальність 05.16.01 - Металознавство та термічна обробка металів

РАЗДОБРЄЄВ ВАЛЕРІЙ ГУРІЙОВИЧ

Дніпропетровськ - 2001

Дисертація є рукопис.

Робота виконана в Інституті чорної металургії НАН України.

Науковий керівник: доктор технічних наук, професор УЗЛОВ Іван Герасимович, зав.відділом Інституту чорної металургії НАН України.

Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор СПИРИДОНОВА Ірина Михайлівна, Дніпропетровський Національний університет, професор кафедри металофізики;

доктор технічних наук ДЕЙНЕКО Леонід Миколайович, Придніпровська Державна Академія Будівництва та Архітектури, завідуючий міжкафедральної дослідницької лабораторії.

Провідна установка: Національна металургійна академія України, м.Дніпропетровськ.

Захист відбудеться “08” червня 2001 р. о 12 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради К 08.231.01 в Інституті чорної металургії ім.З.І.Некрасова НАН України за адресою: 49050, м.Дніпропетровськ, пл.Академіка Стародубова, 1.

З дисертацією можна ознайомитись в бібліотеці Інституту чорної металургії НАН України (49050, м.Дніпропетровськ, пл.Академіка Стародубова, 1).

Автореферат розісланий “27”_квітня_2001 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради Левченко Г.В.

АНОТАЦІЯ

сталь маловуглецевий низьколегований конструкційний

Раздобрєєв В.Г. Вплив параметрів деформаційно-термічної обробки вуглецевих та низьколегованих сталей на формування їх структурного стану, комплексу механічних властивостей та експлуатаційних характеристик. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.16.01 - Металознавство та термічна обробка металів. - Інститут чорної металургії НАН України. Дніпропетровськ, 2001.

Дисертаційна робота присвячена вивченню закономірностей формування структурного стану, механічних властивостей та службових характеристик сортового прокату з рядових маловуглецевої та низьколегованої конструкційних сталей, підданих деформаційно-термічній обробці від температур нагріву однофазної () та двофазної () областей. Методами мікро- та субмікроструктурного аналізів досліджено вплив температури прокатки, ступеня обтиску за один прохід та різноманітним охолодженням на структуру, механічні і експлуатаційні властивості прокату зі сталей, що досліджувались. Експериментально встановлено зниження зусилля при прокатці при зниженні температури деформації від 900 (-область) до 8000С (-область). Показано, що найкраще сполучення міцностних, пластичних, в'язких властивостей та корозійної стійкості спостерігається після ДТО від температур аустенітної області при 9000С.Встановлено, що високий комплекс міцності, пластичності, в'язкості, сприятливої текстурованності та корозійної стійкості мають зразки сталей, що досліджувались, підданих ДТО в міжкритичному інтервалі температур при 8000С. Проведено промислове випробування ДТО при понижених температурах кінця прокатки в умовах дрібносортного стану 250-1 меткомбінату “Криворіжсталь”. Встановлено, що поруч з підвищенням характеристик міцності та пластичності термозміцненої арматури, отриманої при понижених температурах кінця прокатки в порівнянні з прийнятою в теперішній час температурою кінця прокатки збільшується довговічність такого прокату.

Ключові слова: маловуглецева, низьколегована, конструкційна, сталь, деформаційно-термічна обробка, структуроутворення, мікро-структура, властивості, корозійна стійкість, довговічність.

АННОТАЦИЯ

Раздобреев В.Г. Влияние параметров деформационно-термической обработки углеродистых и низколегированных сталей на формирование их структурного состояния, комплекс механических свойств и эксплуатационных характеристик. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.16.01 - Металловедение и термическая обработка металлов. - Институт черной металлургии им.З.И.Некрасова НАН Украины, Днепропетровск, 2001.

Диссертационная работа посвящена изучению закономерностей формирования структурного состояния, механических свойств и служебных характеристик сортового проката из рядовых малоуглеродистой и низколегированной конструкционных сталей, подвергнутых деформационно-термической обработке от температур нагрева в однофазной () и двухфазной () областях. Методами микро- и субмикроструктурного анализа исследовано влияние температуры прокатки, степени обжатия за один проход и различного охлаждения на структуру, механические и эксплуатационные свойства стального проката из исследованных сталей. Экспериментально установлено снижение усилий прокатки при снижении температуры деформации от 900 (-область) до 8000С (-область). Впервые построены термокинетические диаграммы для низколегированной стали марки 20ГС после частичной аустенитизации при 800 0С и сравнительная - после полной аустенитизации при 920 0С. Отмечено повышение устойчивости аустенита в первом случае при превращении его в феррит, бейнит, и мартенсит, приводящее к температурному сужению феррито-перлитной и расширению бейнитной областей, измельчению зеренной структуры. Установлен механизм упрочнения малоуглеродистой и низколегированной конструкционных сталей, подвергнутых деформационно-термической обработке в межкритическом интервале температур (после частичной аустенитизации). Предложена схема формирования структуры на основании исследования стуктурного состояния после указанных обработок. Показано, что наилучшее сочетание прочностных, пластических, вязких свойств и коррозионной стойкости наблюдается после ДТО при температуре в аустенитной области 9000С. Установлено, что высокий комплекс прочности, пластичности, вязкости, благоприятной текстурованности и коррозионной стойкости имеют образцы исследованных сталей, подвергнутых ДТО в межкритическом интервале температур при 8000С. Показано, что сопротивляемость исследованных сталей к кислотной коррозии четко коррелирует с параметрами деформационно-термической обработки. Впервые установлено, что в горячекатаном, закаленном и термомеханически упрочненном состояниях при любой температуре прокатки в интервале 1100-800 0С с повышением степени обжатия за один проход от 15 до 50 % сконность конструкционной стали к коррозии в кислой среде возрастает. Обнаружено, что применение умеренных степеней обжатия за один проход (15-35 %) в результате деформационно-термической обработки (закалки с самоотпуском 550 0С) на сталях массового применения марок Ст3 и 20ГС достигается в сравнении с горячекатаной сталью не только существенный рост потребительских свойств (прочности, пластичности, вязкости), но и получена почти в 2 раза более высокая стойкость металла к кислотной коррозии. Проведено промышленное опробование ДТО при пониженных температурах конца прокатки в условиях мелкосортного стана 250-1 меткомбината “Криворожсталь”. Установлено, что наряду с повышением прочностных и пластических характеристик термоупрочненной арматуры, полученной при пониженных температурах конца прокатки в сравнении с принятой технологией производства термоупрочненного проката температурой конца деформационной обработки, увеличивается долговечность такого проката.

Ключевые слова: малоуглеродистая, низколегированная, конструкционная, сталь, деформационно-термическая обработка, структурообразование, микроструктура, свойства, коррозионная стойкость, долговечность.

SUMMARY

Razdobreev V.G,. Influence of parameters of deformational-thermal processing of both carbon and low-alloyed steel on formation of their structural state, complex of mechanical properties and operational characteristics. Manuscript.

Dissertation on competition of a scientific degree of the candidate of engineering science on a speciality 05.16.01 - General Metallurgy and thermal processing of metals.-Iron & Steel Institute named atter.I.Nekrasov of National Academy of science of Ukraine, Dnepropetrovsk, 2001.

This work is devoted to study of laws of formation of a structural state, mechanical properties and service characteristics of light section rolled from the ordinary low-carbon and low-alloy constructional steel, subjected to deformational-thermal processing (DTP) from temperature of heating single-phase () and biphase areas. There were investigate with methods of the both micro- and sub-microstructural analysis the influence of rolling temperature, degree of one-pass deformation and various cooling on structure, mechanical and operational properties of section rolled from investigated steel. The lowering of rolling efforts by decrease of temperature of deformation from 9000С (- area) up to 8000С (+ - area) is experimentally established. Is shown, that the best combination of strength, plastic, viscous properties and corrosion resistance is observed after DTP from temperature of austenite area at 9000С. Is established, that a high complex of durability, plasticity, viscosity, favorable texturing and corrosion resistance have investigated samples of steel, subjected to DTP in an intercritical interval of temperatures by 8000С. The industrial approbation of DTP is carried out by the lowered temperatures of the rolling end in conditions of light-sectional rolling mill 250-1 on "Krivorozhstal” Steel Combine. Is established, that alongside with increase of the both strength and plastic characteristics of thermohardened reinforcing bars rolled by lowered temperatures of the rolling end, in comparison with accepted now temperature of the rolling end, the durability of such rolled steel is increased.

Keywords: low-carbon, low-alloyed, constructional, steel, deformational-thermal processing, forming of structure, microstructure, property, corrosion resistance, durability.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність роботи. Для України, як крупного виробника металопродукції, питання корінного поліпшення якості, підвищення ефективності використання у різних галузях народного господарства та забезпечення конкурентоспроможності на світовому ринку сталевого прокату є державною проблемою.

Одним з перспективних засобів енерго- та матеріалозбереження є деформаційно-термічна обробка (ДТО) маловуглецевих та економно-легованих сталей при понижених температурах кінця прокатки в порівнянні з традиційними температурами закінчення деформаційної обробки. Вона дозволяє отримати економію теплової енергії, зменшити кількість утвореної на поверхні нагрітої заготовки окалини та забезпечити зниження зневуглецьованого шару. Однак, питанням структуроутворення в отриманому таким засобом сортовому прокаті з рядових маловуглецевих та низьколегованих сталей, оцінки його якості та службових властивостей не приділено належної уваги.

Зв'язок роботи з науковими програмами і планами. Дисертаційна робота узагальнює частину підсумків досліджень, виконаних у відповіді з планами науково-дослідних робіт НАН України та Інституту чорної металургії НАНУ: “Розробка наукових положень та технологічних рекомендацій по утворенню нових композицій вуглецевих та економнолегованих сталей для виробництва металопрокату з високим комплексом властивостей (т вище 400 Н/мм2) на основі управління температурно-деформаційними параметрами прокатки та застосування прогресивних процесів термообробки” (ТМ.033.92); “Дослідження впливу деформаційно-термічної обробки на закономірності поведінки конструкційних сталей в корозійно-активних середовищах” (ТМ.005.93); “Дослідження механізму структуроутворення та формування рівней властивостей маловуглецевих та низьколегованих сталей, підданих деформаційно-термічній обробці в міжкритичному інтервалі температур” (ТМ.011.96); “Дослідження процесів загальної корозії маловуглецевих та низьколегованих конструкційних сталей в залежності від їх структурного стану та міцних властивостей” (ТМ.010.96); “Розробка та освоєння технології виробництва арматурного прокату різних класів міцності з економнолегованих сталей на новій установці термозміцнення дрібносортного стану 250-1” (договір з КДГМК “Криворіжсталь” № 1295).

В наведених роботах здобувач був виконавцем.

Мета дослідження: створення наукової бази для вибору оптимізованих засобів та режимів деформаційно-термічної обробки прокату з вуглецевих та низьколегованих конструкційних сталей широкого призначення, що забеспечують отримання високого комплексу міцностних, пластичних та в'язкістних властивостей, корозійної стійкості та втомленостних характеристик, які гарантують високу надійність та довговічність при експлуатації будівельних конструкцій, різного виду металовиробів, механізмів та машин.

Задачі дослідження:

1. Дослідити вплив параметрів ДТО та режимів післядеформаційного охолодження на енергосилові параметри прокатки, розмір зерна аустеніту та фериту, властивості сталей, що досліджувались.

2. Встановити закономірності структуроутворення в маловуглецевих та низьколегованих сталях, оброблених по різним режимам ДТО в аустенітній області та міжкритичному інтервалі температур (МКІТ).

3. Вивчити кінетику фазових перетворень аустеніту кремніємарганцевої сталі типу 20ГС, охолодженої від температур нагріву в МКІТ та порівняльної - з аустенітної області при різних швидкостях безперервного охолодження.

4. Дослідити тонку структуру сталей марок Ст3 та 20ГС після обробки по різним режимам ДТО в МКІТ.

5. Встановити взаємозв'язок між різними параметрами та режимами ДТО і корозійної стійкості сталей марок Ст3 та 20ГС.

6. Визначити та випробувати в промислових умовах ДТО арматурного прокату при понижених температурах кінця прокатки в порівнянні з прийнятою технологією виробництва термозміцненої арматури, а також встановити довговічність такого прокату.

Для вирішення поставлених в роботі задач були вибрані рядові конструкційні сталі, що широко використовуються в будівництві. Сталі підлягали обробці на лабораторному стані ДУО-300 за різними схемами та режимами. Стан оснащений установкою для прискореного охолодження безпосередньо після прокатки.

Дослідження проводили з використанням металографічного та електронно-мікроскопічного аналізу структури, дилатометричного та рентгенографічного методів, методів проведення механічних, втомлених та корозійних випробувань, методу прямого вимірювання зусилля прокатки. З цією метою використовували: металографічний “NEOPHOT-21” та електронний “ЭМ-125” мікроскопи, дилатометри АД-80 та МД-83, дифрактометр ДРОН-УМ1, випробувальні машини ТТ-DM-L “INSTRON”, PSM-30, ЭДЦ-20, прилади Роквелла та ПМТ-3. Швидкість корозії оцінювали гравіметричним методом. Вимірювання зусилля прокатки виконували за допомогою месдоз.

Наукова новизна. Встановлені закономірності формування структури та механічних властивостей сталей різного хімічного складу, отриманих в результаті ДТО після нагріву та деформації при температурах аустенітної та аустеніто-феритної областей.

Показано, що оптимальна сполука міцних та пластичних властивостей сталей марок Ст3 та 20ГС з одночасним отриманням дрібнозернистої структури досягається після ДТО у однофазній області при температурі нагріву та деформації 9000С.

Встановлено, що при ДТО маловуглецевої сталі типу Ст3 та низьколегованої кремніємарганцевої сталі типу 20ГС в МКІТ реалізуються слідуючі сполуки механізмів структуроутворення: 1-отримання полігонізованного фериту, що не мав перетворень при нагріві в двофазову область з підвищеною щільністю дислокацій в результаті деформації його одночасно з аустенітом, близьким за складом до середньовуглецевої сталі; 2- утворення в приграничних об'ємах деформованого неперетвореного фериту дрібнозернистого рівноосного фериту, обумовленого подвійною фазовою перекристалізацією ; 3 - формування широкої гами структур зміцнюючих фаз при розпаді переохолодженого аустеніту з підвищеним вмістом вуглецю в залежності від умов післядеформаційного охолодження. В результаті такої обробки досягаються високі міцні та пластичні характеристики при достатньо значній економічній ефективності.

Вперше побудована термокінетична діаграма для сталі 20ГС після часткової аустенітизації при 8000С (МКІТ) та порівняльна - після повної аустенітизації при 9200С. Встановлено підвищення стійкості аустеніту в першому випадку при перетворенні його в ферит, бейніт та мартенсит, температурне звуження перлітної та розширення бейнітної областей, подрібнення зеренної структури.

Встановлено підвищення дисперсності структур розпаду переохолодженого аустеніту в 1,5-2 рази (без деформації) з різними швидкостями охолодження з МКІТ в порівнянні з аналогічним охолодженням з аустенітної області. Проведення ДТО в МКІТ додатково збільшує дисперсність продуктів розпаду аустеніту в 1,5-2 рази.

Експериментально встановлено зниження зусилля прокатки на 15 % (Ст3) та 7,5 % (20ГС) при зниженні температури нагріву під деформацію з ступенями обтиску 15-50 % за один прохід від 900 (-область) до 8000С (+-область). Подальше зниження температури деформаційної обробки до 7250С приводить до підвищення зусилля прокатки на 11 та 25 % для сталей марок Ст3 та 20ГС відповідно в порівнянні з температурою прокатки 8000С.

Вперше показано, що підвищення ступеня разового обтиску в інтервалі 15-50 % при гарячій деформації приводить до підвищення здатності маловуглецевої та низьколегованої сталей до кислотної корозії як в гарячекатаному, так і в термозміцненому стані.

Експериментально встановлено, що незалежно від параметрів ДТО корозійна стійкість термомеханічно зміцнених зразків вище, ніж гарячекатаних.

Практичне значення отриманих результатів. Побудовані термокінетичні діаграми розпаду переохолодженого аустеніту після нагріву в однофазну область та МКІТ для сталі 20ГС є довідковим матеріалом і будуть використані при розробці режимів ДТО конкретних виробів.

Показані можливість та ефективність ДТО маловуглецевих та низьколегованих сталей, оброблених в МКІТ. Наведені аналітичні вирази для розрахнуку кількісного співвідношення фаз та концентрації вуглецю в них в залежності від масової частки вуглецю та температури часткової аустенітизації доевтектоїдних сталей в МКІТ для визначення вихідного структурного стану прокату перед деформацією.

Встановлено, що зниження температури нагріву під ДТО з ступенями обтиску 15-50 % за один прохід в аустенітній області забезпечує підвищення міцностних та пластичних характеристик при збереженні на високому рівні значень ударної в'язкості сталей, що досліджені.

Показано, що використання ДТО в МКІТ дозволяє отримувати достатньо високі міцні, пластичні та в'язкі характеристики прокату зі сталей марок Ст3 та 20ГС, а також запобігає їх шаруватості руйнування в результаті формування специфічної текстури з мінімальною часткою несприятливої ориієнтації типу {100}.

З метою підвищення комплексу механічних властивостей та корозійної стійкості маловуглецевих та низьколегованих сталей рекомендовано застосовувати обтиск до 30 % за один прохід в інтервалі температур нагріву під прокатку, близьких до 9000С.

Здійснено промислове випробування в умовах КДГМК “Криворіжсталь” ДТО при понижених температурах кінця прокатки арматурного прокату діаметром 12 мм. Встановлено, що застосування цього процесу в порівнянні з прийнятими температурами закінчення деформації підвищує міцні, пластичні властивості та забезпечує зростання довговічності готового прокату.

Особистий внесок здобувача. Здобувачем самостійно встановлені закономірності формування мікроструктури, тонкої кристалічної структури, механічні та службові властивості маловуглецевої та низьколегованої конструкційних сталей після ДТО в аустенітній та аустеніто-феритній областях. Визначено температурні інтервали та вивчено кінетику фазових перетворень при переході з різними швидкостями безперервного охолодження в сталі 20ГС. Сформульовано висновки та запропоновано рекомендації по оптимізації ДТО при знижених температурах кінця прокатки з наступним випробуванням в умовах металургійного виробництва.

В дисертації не використані ідеї та розробки співавторів, з якими опубліковані спільні друковані праці.

Особистий внесок здобувача в друковані в співавторстві праці (в порядку, наведеному у списку друкованих праць): [1-5, 7-9] - планування експериментів, аналіз літератури та отриманих експериментальних даних, формулювання висновків; [6, 10, 11 ] - підбір та аналіз літературних джерел, формулювання висновків; [1-6, 8-11] - проведення ДТО, металографічних досліджень, корозійних випробувань; [2, 7 ] - визначення інтервалів фазових перетворень та кінетики перетворень при безперервному охолодженні.

Апробація результатів дисертації. Основні положення дисертаційної роботи доповідалися і обговорювалися на: Ш Міжнародній конференції “Проблеми корозії та протикорозійного захисту конструкційних матеріалів. Корозія-96”, м.Львів, 1996 р.; Міжнародній конференції “Наука, виробництво, підприємництво - розвитку металургії, м.Донецьк, 1998 р.; 1V - Міжнародній конференції “Проблеми корозії та протикорозійного захисту. Корозія-98”, м.Львів, 1998 р.; Міжнародних конференціях “Проблеми сучасного матеріалознавства”, м.Дніпропетровськ, 1997 та 1998 р.р.; наукових семінарах відділів металознавства та термічної обробки сталі ІЧМ.

Публікації. Матеріали дисертаційної роботи викладено в 11 наукових публікаціях.

Структура та обсяг роботи. Дисертація складаєься з вступу, 7 розділів, висновків, додатків. Повний обсяг дисертації 214 сторінок. Робота вміщує 57 малюнків, 10 таблиць, 3 додатки, перелік використаних літературних джерел із 113 найменувань загальним обсягом 80 сторінок.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

В першому розділі проведено аналіз вітчизняної та зарубіжної літератури, присвячений предмету дослідження, на основі якого сформульовано основні напрямки роботи.

В другому розділі подано відомості про використані матеріали, типи зразків та методики досліджень. Як об'єкт дослідження використано маловуглецеву сталь марки Ст3сп (мас.%): C=0,16; Mn=0,47; Si=0,23; S=0,022; P=0,013 та низьколеговану кремніємарганцеву сталь 20ГС: C=0,21; Mn=1,21; Si=1,17; S=0,032; P=0,04 виробництва КДГМК “Криворіжсталь” у вигляді гарячекатаних штабів (квадрат зі стороною 16 мм та довжиною 350 мм). ДТО проводили на лабораторному стані ДУО-300 ІЧМ з середньою швидкістю прокатки 60-100 с-1, ступенями деформації 15, 35 та 50 % за один прохід при температурах нагріву 1100, 1000, 900, 800, 740 та 7250С. Зразки прокатували до однієї кінцевої товщини у середньому 8 мм, а задану ступінь деформації досягали змінюванням початкової висоти зразка. Після прокатки зразки за кожним температурно-деформаційним варіантом обробки піддавали: 1 - охолодженню на спокійному повітрі (гарячекатаний стан); 2 - негайному гартуванню суцільним потоком води в пристрої для прискореного охолодження штабів з прокатного нагрівання (гартований стан); 3 - прискореному охолодженню з послідуючим самовідпуском в тому ж пристрої (гартований та відпущений стан). На плівку осцилографу фіксували зусилля деформації при прокатці, час охолодження штабів та температуру поверхні прискорено охолоджених штабів.

Механічні властивості зразків визначали шляхом випробувань на статичний розтяг за ГОСТом 1497-84 та динамічний вигин за ГОСТом 9454-78. Мікротвердість структурних складових металу визначали за допомогою приладу ПМТ-3 за ГОСТом 9450-76 як середню величину з 50 замірів при навантаженні 20 г та збільшенні х485, а твердість зразків - на приладі Роквелла. Структуру аналізували засобом світлової (“NEOPHOT-21” при збільшенні від 200 до 1000 разів) та електронної мікроскопії. Електронно-мікроскопічні дослідження структур зразків проводили за допомогою відтінених платиною вуглецевих реплик з використанням електронного мікроскопу “ЭМ-125К”.

Для побудови термокінетичних діаграм застосовували дилатометричний та мікроструктурний засоби. Кінетику перетворень переохолодженого аустеніту низьколегованої сталі 20ГС після нагріву в однофазну та двофазну області вивчали з використанням дилатометру АД-80 і МД-83.

Для аналізу текстури з метою оцінки схильності зразків до шаруватого руйнування використовували засіб зворотних полюсних фігур (ЗПФ). При дослідженні тонкої кристалічної структури фериту сталей оцінювали величину мікродеформації (МКД) гратки фериту, розміри когерентного розсіювання, щільність дислокації. Зйомку зразків при аналізі текстури та параметрів тонкої будови фериту проводили на рентгеновському дифрактометрі ДРОН-УМ1 відповідно в МоК- та FeK - випромінюванні.

Корозійні випробування зразків, що досліджувались, проводили в 1н розчину H2SO4 впродовж 72 годин безперервного занурювання при кімнатній температурі. Визначення корозійної стійкості здійснювали по змінюванню маси не менш 5 зразків на кожну експериментальну точку за ГОСТом 9.308-85.

Випробування натурних стержнів арматури діаметром 12 мм на втомлену міцність проводили на універсальній машині ЕДЦ-20 в умовах “розтягу-розтягу” при коефіцієнті асиметрії циклу =0,5.

В третьому розділі наведено результати дослідження змінювання енергосилових параметрів прокатки від температури деформації в інтервалі температур 1100-7250С. Зниження температури нагріву під прокатку в аустенітній області від 1100 до 9000С з послідуючою деформацією зі ступенями обтиску 15-50 % за один прохід при цих температурах підвищує зусилля прокатки в 1,8-2,0 рази. При невеликих ступенях обтиску 10-15 % за один прохід зниження температури під деформаційну обробку від 900 (-область) до 8000С (+-область) приводе до зниження зусилля прокатки для Ст3 на 19,5 %, а для сталі 20ГС на 10,8 %. При ступені деформації 35 % за один прохід для Ст3 спостерігається зниження зусилля прокатки на величину до 4 %, в той час, як при прокатці зразків сталі 20ГС зафіксовано підвищення зусилля прокатки на 5,5 %. Застосування великих ступеней обтиску до 50 % за один прохід з пониженням температури нагріву під прокатку від 900 до 8000С приводе до підвищення зусилля прокатки на 5,8 (ст3) та 1,8 % (20ГС). Подальше зниження температурі нагріву під прокатку від 800 до 7250С підвищує зусилля прокатки у середньому на 11 та 25 % відповідно для Ст3 та 20ГС. Проте свідоцтвом раціональності зниження температури нагріву заготовок до 9000С можуть бути дані про зменшення втрат тепла металом у клітях чорнової групи безперервного стану. При цьому збільшення витрат електроенергії на деформацію заготовки у чорнових клітях компенсуються зниженням витрат топлива для нагріву заготовки, і загальна економія енергії складає не менше 15 %. Завдяки зниженню початкової температури нагріву заготовки зневуглецьовування заготовки зменшується від 0,8 до 0,49 %.

На прикладі гарячекатаної сталі 20ГС показано, що зниження температури нагріву під прокатку та підвищення ступені обтиску приводять до формування дрібного зерна фериту. Зниження температури кінця прокатки від 1100 до 7250С зі ступенями обтиску 15-50 % за один прохід супроводжується зменшенням діаметру феритного зерна від 28 до

7 мкм. Встановлено, що ступінь рекристалізації величини аустенітного зерна практично не залежить від початкової ступені деформації прокату у вивчених межах при аустенитізації в діапазоні температур 800-11000С. На розмір зерна аустеніту сталі 20ГС чинить вплив лише температура нагріву під обробку: при підвищенні її від 800 до 11000С середній діаметр аустенітного зерна збільшується від 30 до 120 мкм. Підтверджено, що зростання розміру зерна аустеніту, отриманого при деформаційній обробці від різних температур нагріву та ступеней обтиску, збільшується розмір зерна фериту.

Четвертий розділ роботи присвячено дослідженню температурно-деформаційних параметрів обробки в аустенітній області на структуру та властивості сталей марок Ст3 та 20ГС. Показано, що мікроструктура та комплекс властивостей готового металопрокату визначається, в основному, умовами температурно-деформаційної обробки в останніх клітях прокатного стану та параметрами прискореного охолодження сталі після звершення деформаційної обробки в останніх чистових клітях.

Встановлено, що температура нагріву під прокатку та ступінь обтиску при деформації в інтервалі температур 900-11000С і ступеней обтиску 15-50 % за один прохід незначно впливають на величину показників механічних властивостей гарячекатаного прокату. Відзначено, что для гарячекатаного прокату з низьколегованої сталі 20ГС в порівнянні з маловуглецевою сталлю характерним є суттєве зниження ударної в'язкості з підвищенням температури кінця прокатки. Середні значення механічних властивостей зразків, нагрітих під прокатку до температур 900-11000С зі ступенями обтиску 15-50 % за один прохід та послідуючим охолодженням на повітрі для Ст3 складають: В=443 Н/мм2; т=311 Н/мм2; 5 = 31,6 %; = 66 %; КСV+20 = 162 Дж/см2, а для сталі 20ГС: В=670 Н/мм2; т = 480 Н/мм2; 5 = 31,7%; =70,3 %; КСV+20 = 113,2 Дж/см2.

Показано, що прискорене охолодження прокату до заданої температури самовідпуску дозволяє отримати прокат з підвищеними міцностними та пластичними характеристиками. Так, прискорене охолодження сталі 20ГС до температури самовідпуску 5500С дозволяє отримати незалежно від температури кінця прокатки слідуючі значення механічних властивостей: В=830-925 Н/мм2; 0,2 = 695-800 Н/мм2; 5 = 20,3-21,8 %; =63,0-66,5 %; КСV+20 = 104,0-119,0 Дж/см2. При цому формується структура, яка складається переважно з бейніту і деякої частки перліту. Для отримання бейнітної структури з присутністю деякої частки мартенситу і, як наслідок, високих міцних характеристик в Ст3, необхідно проводити прискорене охолодження її до температур нижче 6000С. При прискоренному охолодженні зразків з Ст3 до температури самовідпуску 5000С отримані слідуючі значення механічних властивостей: В=540 Н/мм2; 0,2 = 415 Н/мм2; 5 = 25%; =71 %; КСV+20 = 157 Дж/см2.

Показано, що оптимальний з точки зору отримання найкращого сполучення міцностних, пластичних та в'язких властивостей готового прокату є температура нагріву та деформації сталі поблизу точки Ас3.

У п'ятому розділі подані результати аналізу фазових та структурних перетворень, які відбуваються після ДТО в МКІТ зразків з сталей марок Ст3 та 20ГС. Деформація маловуглецевої та низьколегованої сталей при достатньо низьких температурах двофазової області забезпечується підвищеною пластичністю фериту при цих температурах. Так, наприклад, відносна деформованість фериту (у зрівнянні з аустенітом) в Ст3 змінюється у межах 1,6-1,1 рази при зниженні температури деформації зі ступенем обтиску 50 % за один прохід від 800 до 7250С. При цьому розрахована частка аустеніту в структурі знижується для Ст3 від 37 до 17,5 %, для сталі 20ГС від 50 до 25 % перед деформацією, а кількість вуглецю в ньому підвищується у середньому від 0,4 до 0,8 %. Дійсна частка аустеніту безпосередньо після деформації вище розрахованої (без деформації) в відповідному температурному інтервалі нагріву досліджених зразків: Ст3 40-25 %; 20ГС 78-65 %. Це можно пояснити додатковою високошвидкісною метастабільною аустенітизацією в зоні деформації безпосередньо за рахунок тепла деформації.

Мікроструктурними дослідженнями встановлено, що в залежності від швидкості охолодження після ДТО в двофазовій области формується різна суміш структурних складових, головною з яких є високопластичний надлишковий ферит. Зміцнюючою складовою є перліт, бейніт, мартенсит або іх суміш. Хімічне травлення в насиченому розчину пікрінової кислоти в етиловому спирту зразків, підданних ДТО в МКІТ, виявило, що феритна матриця складається з фериту двох видів. Перший - збережений після нагріву в МКІТ та підданий послідуючій деформації. Другий - виділений в результаті фазового -перетворення при охолодженні, так названий “рельєфний”, з підвищеним вмістом домішкових (S) та легуючих (-утворюючих) елементів.

Крім цього перший ферит має зерна двох типів: неперетворений при -переході, витягнуті нерекристалізовані із знеміцненням по типу динамічної полігонізації та дрібні рівноосні, утворені в результаті розпаду переохолодженого аустеніту та неповного проходження динамічної рекристалізації фериту. При цьому мікротвердість перших вище (190-200 Н/мм2) в зрівнянні з другими (140-150 Н/мм2).

Встановлено, що при охолодженні на повітрі після деформаційної обробки в МКІТ сталей, що досліджувались, зміцнюючою структурною складовою є перліт. Прискорене перерване охолодження до температури самовідпуску 5500С призводе до формування змішаних структур з різним співвідношенням складових: в Ст3 - бейніт зернистої будови та абнормального перліту. При охолоджені водою до кімнатної температури зміцнюючою фазою є мартенсит (з невеликою часткою трооститу для Ст3), причому його мікротвердість істотно підвищується з пониженням температури аустенітизації (від 330 жо 553 Н/мм2). При цьому підвищується стійкість переохолодженого аустеніту та частка залишкового аустеніту. Вказане сполучення структурних складових в різних часткових співвідношеннях, залежних від температури, ступені деформації та засобу охолодження, забезпечує отримання комплексу міцностних, пластичних характеристик та ударної в'язкості у широких межах: від самих високих пластичних у гарячекатаному стані до самих високих міцних - у гартованому.

Встановлено, що механічні властивості гарячекатаних штабів мало змінюються з пониженням температури нагріву під прокатку від 800 до 7250С. Для Ст3 складають: В=420-440 Н/мм2; т = 290-310 Н/мм2; 5 = 32-34 %; =66-70 %; КСV+20 =157-162 Дж/см2, а для 20ГС: В=670-680 Н/мм2; т = 480-490 Н/мм2; 5 = 26-30 %; =66-70 %; КСV+20 = 103-112 Дж/см2.

Проведення ДТО в МКІТ з послідуючим прискореним охолодженням до температури самовідпуску 5500С при підвищенні температури прокатки формує слідуючий комплекс механічних властивостей Ст3:В=460-520 Н/мм2; 0,2 = 360 Н/мм2; 5 = 26-29 %; КСV+20 = 150-160 Дж/см2; 20ГС: В=740-800 Н/мм2; т = 520-700 Н/мм2; 5 = 22-28 %; =61-65 %; КСV+20 = 80-110 Дж/см2. Підвищення міцностних властивостей та зниження пластичних характеристик при підвищенні температури ДТО в МКІТ зв'язано з підвищенням в структурі сталей, що досліджувались, частки зміцнюючих фаз.

Найбільш повне уявлення про кінетику фазових перетворень переохолодженого аустеніту при різних швидкостях безперервного охолодження надає побудова термокінетичних діаграм після нагріву від температур на 20-500С вище точки Ас3. Визначено, що критичні точки для низколегованої сталі 20ГС складають: Ас1 = 7400С; Ас3 =8700С. Аналіз побудованих в роботі термокінетичних діаграм після нагріву до 8000С в зрівнянні з нагрівом до 9200С показало підвищену стійкість переохолодженого аустеніту у всьому інтервалі швидкостей охолодження, температурне звуження ферито-перлітної та розширення бейнітної областей, а також різке дріблення структури практично при всіх швидкостях безперервного охолодження.

Встановлено, що мартенситне перетворення при охолодженні від 920 та 8000С з середньою швидкістю вище критичної, рівної 1770С/с, починається при 380 та 3600С відповідно. Температура кінця мартенситного перетворення в обох випадках складає 2700С.

Гаряча пластична деформація сталей зі ступенями обтиску 15-50 % за один прохід в МКІТ вносить істотну зміну в зерений та субзерений стан ферито-аустенітного конгломерату, яке в певній мірі фіксується послідуючим прискореним охолодженням. Так, наприклад, в Ст3 після нагріву при 7400С зі ступенем обтиску 50 % за один прохід та послідуючим прискореним охолодженням до температури самовідпуску 5500С формується ферито-перлітна структура (60/40 % відповідно) з високою дисперсністю перліту, розміром зерна фериту 13 мкм, колоній перліту 9 мкм. Зерна фериту та перлітні ділянки витягнуті в напрямку прокатки. В деяких зернах фериту, що не зазнали -перетворення при нагріві в МКІТ вже під світловим мікроскопом виявляється субзеренна структура. Вздовж периметру великокутових границь неперетвореного деформаваного фериту виявляється вузька кайма “рельєфного” фериту.

Електронно-мікроскопічні дослідження підтвердили наявність блочної структури в деформованих зернах доевтектоїдного фериту, причому, границі субзерен часто бувають незамкнені, що характерно для дислокаційної природи їх формування. Зерна фериту, в яких відсутні субзеренні границі, можуть бути слідством часткової динамічної рекристалізації. Перлітні ділянки складаються з кількох колоній з різною ориієнтацією пластин відносно напрямку прокатки, причому, розмір колоній порівняний з величиною субзерен аустеніту, а величина міжпластинчатої відстані складає 0,15 мкм. Ширина кайми “рельєфного” фериту на репліках визначається кількістю новоутвореного доевтектоідного фериту при -перетворенні. Розмита світла границя припущено є концентраційним слідом границі ферит-перліт у вихідному стані.

Прийнята слідуюча інтерпретація такого структурного стану. В центрі - неперекристалізоване деформоване зерно, яке має сітку субзеренних границь. В процесі охолодження після деформації аустеніт починає розпадатися з виділенням новоутвореного фериту на субзернах вихідного деформованого фериту, як на готових зародках. Кристали новоутвореного (“рельєфного”) фериту ростуть вглиб аустеніту, набираючи форму, подібну відманштеттовому фериту. При цьому, в областях загострених з найбільшою швидкістю росту кристалів відбувається витискування вуглецю на фронт перетворення та накопичення його на вузьких границях сусідніх кристалів, де його концентрація збільшується до критичної, після чого починається виділення карбідів, які є початковими зародками перлітних колоній, які, зливаючись , утворюють перлітні ділянки. Часто зустрічаються перлітні колонії з короткими цементитними пластинками, які сприймаються під світловим мікроскопом як безперервні пластини цементиту (абнормальний перліт).

Встановлено, що наведена схема є типовою як для сталі Ст3, так і для 20ГС та реалізується скрізь з незначними відхиленнями кількісного плану. Аналогічна ДТО сталі 20ГС призводе також до формування субзеренної структури фериту (при його частці в загальній структурі до

35 %) з розмірами від 3 до 0,2 мкм. Однак, при прискореному охолодженні крім перліту утворюється бейніт та незначна кількість дисперсного мартенситу.

Дослідження тонкої кристалічної структури сталі марки Ст3 після ДТО в МКІТ та охолодження на спокійному повітрі показало, що, незважаючи на збільшення рівня мікродеформації (МКД) в 2,0 рази, зв'язаної з пружним вигином гратки фериту, щільність дислокацій не збільшується. Це пояснюється тим, що в процесі сповільненого охолодження на повітрі в феритній матриці сталі встигають пройти процеси рекристалізації, в результаті чого значення щільності дислокацій близькі (=4,3109 см-2), до рівня значень в вихідному гарячекатаному стані (=4,9109 см-2). МКД гратки фериту та щільність дислокацій в ньому після перерваного прискореного охолодження до температури самовідпуску 5500С від температури деформації в двофазній області підвищуються в порівнянні з вихідним гарячекатаним станом помірно - в 2,4 рази, а після гартування значно - в 4,9 рази. Це пов'язано з утворенням в структурі сталі при гартуванні ділянок мартенситу, об'ємна частка яких сладає 35 %. Саме внеском мартенситу, як складової з високою щільністю дефектів, і пояснюється підвищення аналізованих параметрів при гартуванні Ст3.

В сталі 20ГС рівень значень МКД та щільності дислокацій вище (в 2 та більше рази) в порівнянні зі сталлю Ст3 як у вихідному гарячекатаному стані, так і після різних варіантів охолодження від тієї ж температури нагріву під прокатку. Особливістю сталі 20ГС, як низьколегованої, є більш низький рівень значень МКД у загартованому стані (1,088) з порівняно з прискоренно охолодженим (1,13). Це пов'язано з тим, що аустеніт двофазової +-структури при різкому гартуванні від МКІТ перетворюється на т.з. “пакетно-рейковий” мартенсит, а при сповільненому охолоджені в результаті більшого пересичення вуглецем, що залишився до початку перетворення аустеніту при -переходу, утворюється видозмінений “двійниково-пластинчатий” мартенсит. В такому мартенситі рівень значень МКД вищий, а щільність дефектів будови гратки - нижча, що спостерігали в наведеному дослідженні. Встановлено, що значення областей когерентного розсіювання DHKL=1,44910-5 см є фактично осереднюваним для фериту та мартенситу в структурі сталі 20ГС після обробки за режимом з послідуючим гартуванням. Враховуючи високу дефектність “пакетно-рейкового” мартенситу, слід рахувати, що саме цим зумовлено виявлене рентгенографічно “квазіблочну” будову сталі. В Ст3 внесок дрібноблочної мозаїчності структури в дифракцію рентгенівських променів виявляється тільки для вихідного (без деформації) стану (DHKL=2,24110-5 см). Показано, що при всіх видах обробки Ст3 внесок МКД в розширення рентгенівських інтерференцій значно переважає над внеском блоків - областей когерентного розсіювання, тобто рівень значень мікронапружень в гратці фериту сталі є відносно високим.

З метою визначення особливостей розподілу орієнтувань текстури в площині прокатки проведено аналіз звротних полюсних фігур (ЗПФ), отриманих від середніх по товщині (1/2 товщини) перерізу зразків прокату з досліджуваних марок сталей Ст3 та 20ГС. Встановлено, що орієнтування {100}, може ініціювати шаруватість руйнування прокату, в текстурі прокату обох сталей при всіх досліджених режимах ДТО з нагрівом та деформацією в МКІТ виявлене слабо. Тож можна рахувати, що “текстурний” внесок в можливість шаруватого руйнування досліджуваних сталей при випробуваних режимах ДТО зведено до мінімуму. Аналіз значень полюсних щільностей орієнтувань показав низьку щільність “деформаційних” ориієнтувань {100} та {111}, а також підвищену щільність “рекристалізаційного” орієнтування {110}. Ця обставина пов'язана з тим, що при деформації в МКІТ з ступенями обтиску 15-50 % за один прохід у фериті досліджуваних сталей відбувається спільний розвиток процесів динамічної полігонізації та рекристалізації. В результаті чого найбільш виявленим в кінцевій текстурі стає “рекристалізаційне” орієнтування {110} та близькі до неї орієнтування.

В шостому розділі відбиті питання службових властивостей, зокрема, корозійної стійкості сталей, що досліджуються після різних режимів ДТО.

Показано, що з пониженням температури нагріву під прокатку від 11000С (-область) до 8000С (+-область) корозійні втрати зразків, охолоджених після деформації від вказаних температур на повітрі зростають і тим більше, ніж вище обтиск сталі за один прохід. Встановлено, що максимальні втрати маси гарячекатаних зразків мають місце після обтиску 50 % за один прохід та температурі 8000С як для сталі Ст3, так і для 20ГС. Спостережене підвищення корозійної активності гарячекатаної сталі з підвищенням ступені деформації за один прохід та зниженням температури нагріву під прокатку пов'язано з подрібненням зерна та відповідним зростанням довжини границь, що мають підвищену енергію та електрохімічну активність в межах основної матричної фази - фериту та збільшення міжфазної поверхні розподілу ферит - перліт; підвищенням щільності дислокацій кристалічної гратки через зменшення повноти динамічної рекристалізації; підвищенням внутрішньої енергії металу.

Встановлено, що в загартованому стані з підвищенням ступеня обтиску за один прохід швидкість корозії зростає приблизно так, як і в гарячекатаному, однак, зниження температури нагріву під прокатку від 1100 до 8000С практично не позначається на електрохімічній активності загартованої сталі на відміну від гарячекатаної.

Показано, що для Ст3 при всіх температурно-деформаційних параметрах прокатки з послідуючим перерваним прискореним охолодженням досягається більш висока корозійна стійкість, чим в незміцненому (гарячекатаному) стані. Експериментально встановлено, що для сталі 20ГС прискорене охолодження після прокатки при 1100-10000С приводить к погіршенню корозійної стійкості сталі в порівнянні з гарячекатаним станом при усіх досліджених ступенях обтиску за один прохід. Подальше зниження температури деформації до 9000С (-область) та 8000С (+-область) з ступенями обтиску 15 и 35 % за один прохід прискорене охолодження сталі 20ГС приводить до підвищення корозійної стійкості в порівнянні з гарячекатаною при тих же ступенях деформації.

В сьомому розділі подані результати промислового випробування ДТО при понижених температурах кінця прокатки в умовах ДС 250-1 КДГМК “Криворіжсталь” в процесі виробництва термозміцненої арматури діаметром 12 мм відповідно з ДСТУ 3760-98.

Встановлено, що зниження температури кінця прокатки від 1100 до 950 до 8500С в лінії чистових клітей стану перед його термічним зміцненням поруч з підвищенням міцностних властивостей на 100-

150 Н/мм2 та одночасним підвищенням показників пластичності в середньому на 20 %, підвищує втомлену довговічність термозміцнених стержнів в середньому більш, чим в 1,5 рази в порівнянні з прокатом з тієї ж сталі, але зміцненої за прийнятою на ДС 250-1 температурою кінця прокатки.

Підвищений комплекс фізико-механічних та службових властивостей термомеханічно зміцненої арматури, виготовленої при понижених температурах кінця прокатки, певно, зумовлений виникненням сприятливих структури та субструктури, успадкованих від дрібнозернистого аустеніту.

До переваг такого прокату можно віднести зменшення окалиноутворення заготовки, зниження ступеня її зневуглецьовування, а також економію енерговитрат в порівнянні з діючою технологією нагріву заготовок під прокатку на ДС 250-1.

ВИСНОВКИ

1. Розробка енерго- та ресурсозберігаючих технологій деформаційно-термічної обробки металопрокату з рядових маловуглецевих та низьколегованих конструкційних марок сталей замість легованих гарячекатаних є актуальним завданням. Разом з тим, дані про змінення енергосилових параметрів, механізму та кінетики структуроутворення, формування механічних характеристик та експлуатаційних властивостей сталей, що досліджувалися, при деформації в області понижених температур, серед яких температури Ас1-Ас3 міжкритичного інтервалу, надто обмежені.

2. Методами світлового, електронного, рентгено- та мікроструктурного, дилатометричного аналізів виконані дослідження змін мікроструктури сталей марок Ст3 та 20ГС після деформаційно-термічної обробки в інтервалі температур 1100-7250С зі ступенями деформації 15, 35 та 50 % за один прохід з послідуючим охолодженням на повітрі та прискореним охолодженням в пристрою для термозміцнення.

3. Експериментально встановлено, що пониження температури нагріву від 900 (-область) до 8000С (+-область) зі ступенями обтиску 15 и 35 % за один прохід приводить до зниження зусилля при прокатці сталей Ст3 на 15 %, а для 20ГС на 7,5 %.

4. Підтверджено, що зниження температури деформаційної обробки сталей, що досліджувались, від 1100 до 9000С приводить до подрібнення зерна аустеніту, а також і зерна фериту. Зниження температури прокатки в -області та підвищення ступеня деформації забезпечує підвищення міцностних характеристик при збереженні високих показників пластичності та в'язкості.

5. Встановлено, що вибором певних режимів післядеформаційного охолодження сталей, що досліджувались, можно забезпечити формування необхідної мікроструктури та високого комплексу властивостей. Визначено, що деформаційно-термічна обробка при нагріві в аустенітну область, включаючи прискорене охолодження до температури самовідпуску 5000С (Ст3) та 5500С (20ГС) забезпечує підвищення міцностних характеристик на 30 % та більше у порівнянні з гарячекатаним станом.

6. Вперше побудовано термокінетичну діаграму для низьколегованої сталі 20ГС після часткової аустенітизації при температурі 8000С (міжкритичний інтервал температур) та порівняльна - після повної аустенітизації при 9200С. Встановлене підвищення стійкості переохолодженного аустеніту в першому випадку при перетворенні його в ферит, бейніт та мартенсит, приводить до температурного звуження ферито-перлітної та розширення бейнітної областей.

7. Показано суттєве підвищення дисперсності мікроструктури (зменшення середньої величини феритного зерна в 1,5-2,0 рази) після охолодження (без деформації) з різними швидкостями з аустеніто-феритної області, в порівняльно з аналогічним охолодженням в аустенітній області, що підсилюється після деформаційної обробки в міжкритичному інтервалі температур (додаткове зменшення величині феритного зерна в 1,5-2,0 рази в порівнянні з недеформованим станом).

8. Експериментально встановлено, що застосування деформаційно-термічної обробки (при нагріві та деформації в температурному інтервалі Ас1-Ас3) в сукупності з послідуючим прискореним охолодженням до температур самовідпуску 550-6000С дозволяє підвищити міцностні властивості на 20-25 % при збереженні пластичних та в'язких характеристик на рівні близьким до гарячекатаного стану легованих сталей.

9. Встановлено, що зміцнення маловуглецевої та низьколегованої сталей, підданих деформаційно-термічній обробці в міжкритичному інтервалі температур, обумовлено підвищенням дисперсності структурних складових, зміцненням феритної матриці внаслідок формування в ній субструктури, підвищенням щільності дислокацій та присутністю сприятливої текстури.

10. До переваг деформаційно-термічної обробки в міжкритичному інтервалі температур сталей, що досліджувались, при нагріві “знизу” до цих температур відноситься: отримання дрібнозернистого аустеніту до та після деформації при температурах, нижче температури рекристалізації аустеніту, що поряд з насиченням аустеніту дефектами типу дислокацій, забезпечує отримання кінцевої структури з сприятливим співвідношенням фериту та зміцнюючої (карбідної) фази . Це в сполученні з підвищенням схильності до формування абнормального перліту та бейніту зернистої будови, приводе до отримання оптимального комплексу структурних складових з сприятливою текстурованістю і, як налідок, високими показниками міцності, пластичності та в'язкими властивостями.

11. Вперше експериментально встановлено, що деформаційно-термічна обробка, як в аустенітній, так і в аустеніто-феритній областях з підвищенням ступеня обтиску від 15 до 50 % за один прохід приводе до зростання швидкості корозії сталей, що досліджувались, в гарячекатаному, загартованому та термомеханічно зміцненому (гартування+самовідпуск) станах. В той же час показано, що застосування деформаційно-термічної обробки при понижених температурах нагріву під прокатку зі ступенями деформації 15-35 % за один прохід поліпшує корозійну стійкість термомеханічно зміцненої сталі Ст3 та 20ГС в порівнянні з гарячекатаним станом.

12. Деформаційно-термічна обробка арматурної сталі діаметром 12 мм при понижених температурах кінця прокатки (950 та 8500С з послідуючим прискореним охолодженням до температури самовідпуску 400-4500С) випробувана в умовах КДГМК “Криворіжсталь”, підвищує характеристики міцності, пластичності та довговічність прокату в порівнянні з властивостями, отриманими після застосування прийнятої технології виробництва термозміцненої стержневої арматури діаметром 12 мм (температура кінця прокатки 11000С з послідуючим прискореним охолодженням до температури самовідпуску 400-4500С).