2.1 Исходные материалы и методика исследований
В качестве исходного материала использовали полосы из стали марки Ст3сп, которая является базовой для производства жести в условиях АО «АрселорМиттал Темиртау». Химический состав полос из стали Ст3сп приведен в таблице 2.1.
Для исследования влияния температурных режимов прокатки и смотки, режимов охлаждения полос, прокатанных по существующей технологии на непрерывном широкополосном стане 1700, а также химического состава и структуры на качество листов из стали Ст3сп вырезали образцы из горячекатаных полос и провели микроскопическое исследование, а также определяли механические свойства.
Для определения механических свойств из листов вырезали образцы для механического испытания. Образцы были вырезаны из листов размером 4×880 мм прокатанных по существующей технологии из слябов различных плавок.
Размеры образцов для механического испытания до и после испытания приведены в таблице 2.2.
Таблица 2.1 – Химический состав профилей прокатанных из слябов различных плавок
№ п.п |
ТКП, оС |
ТСМ, оС |
C |
Si |
Mn |
S |
P |
Cr |
Ni |
Cu |
N |
Al |
1 |
850-860 |
650-690 |
0,20 |
0,15 |
0,41 |
0,032 |
0,013 |
0,15 |
0,003 |
0,25 |
0,004 |
0,037 |
2 |
850-890 |
650-690 |
0,18 |
0,21 |
0,41 |
0,038 |
0,015 |
0,24 |
0,002 |
0,24 |
0,005 |
0,039 |
3 |
850-870 |
650-730 |
0,20 |
0,27 |
0,56 |
0,049 |
0,018 |
0,16 |
0,003 |
0,25 |
0,007 |
0,061 |
4 |
850-890 |
650-690 |
0,18 |
0,24 |
0,47 |
0,037 |
0,020 |
0,17 |
0,003 |
0,23 |
0,004 |
0,043 |
5 |
850-890 |
650-690 |
0,14 |
0,16 |
0,45 |
0,041 |
0,019 |
0,19 |
0,002 |
0,24 |
0,006 |
0,043 |
6 |
850-890 |
700-740 |
0,17 |
0,15 |
0,50 |
0,046 |
0,010 |
0,21 |
0,003 |
0,24 |
0,004 |
0,046 |
7 |
850-890 |
700-740 |
0,22 |
0,28 |
0,60 |
0,048 |
0,023 |
0,21 |
0,002 |
0,24 |
0,005 |
0,036 |
8 |
850-870 |
700-740 |
0,21 |
0,17 |
0,52 |
0,049 |
0,014 |
0,18 |
0,002 |
0,24 |
0,005 |
0,041 |
9 |
850-890 |
700-740 |
0,22 |
0,15 |
0,41 |
0,036 |
0,014 |
0,24 |
0,003 |
0,24 |
0,004 |
0,038 |
10 |
850-890 |
700-740 |
0,15 |
0,24 |
0,60 |
0,039 |
0,019 |
0,21 |
0,004 |
0,24 |
0,005 |
0,043 |
11 |
810-850 |
550-600 |
0,22 |
0,22 |
0,56 |
0,042 |
0,011 |
0,22 |
0,007 |
0,25 |
0,004 |
0,036 |
12 |
810-850 |
550-600 |
0,19 |
0,21 |
0,47 |
0,046 |
0,009 |
0,19 |
0,004 |
0,26 |
0,007 |
0,038 |
13 |
810-850 |
580-520 |
0,18 |
0,22 |
0,47 |
0,023 |
0,012 |
0,16 |
0,003 |
0,26 |
0,005 |
0,036 |
14 |
840-850 |
600-630 |
0,14 |
0,24 |
0,41 |
0,036 |
0,015 |
0,21 |
0,006 |
0,25 |
0,006 |
0,046 |
15 |
810-850 |
550-600 |
0,15 |
0,15 |
0,40 |
0,035 |
0,016 |
0,19 |
0,002 |
0,24 |
0,005 |
0,037 |
16 |
810-850 |
550-600 |
0,21 |
0,25 |
0,57 |
0,043 |
0,019 |
0,26 |
0,005 |
0,26 |
0,005 |
0,047 |
17 |
810-850 |
550-600 |
0,16 |
0,15 |
0,53 |
0,035 |
0,014 |
0,23 |
0,008 |
0,25 |
0,005 |
0,035 |
18 |
810-850 |
550-600 |
0,20 |
0,21 |
0,56 |
0,037 |
0,009 |
0,21 |
0,004 |
0,28 |
0,004 |
0,041 |
Таблица 2.2 – Геометрические размеры образцов на растяжение и механические свойства стали Ст3сп
№ плавки |
Ширина образца d, мм |
Толщина образца t, мм |
Длина образца l, мм |
Предел текучести, σт, МПа |
Предел прочности, σв, МПа |
|||
282779 |
7,55 |
7,85 |
4,01 |
152,7 |
235,29 |
241,83 |
425,21 |
419,92 |
192906 |
7,46 |
7,86 |
3,99 |
152,7 |
228,37 |
218,51 |
398,63 |
397,39 |
283444 |
7,38 |
7,92 |
4,09 |
152,7 |
234,74 |
229,19 |
449,63 |
462,55 |
183127 |
7,29 |
7,61 |
4,01 |
152,7 |
219,54 |
216,85 |
427,82 |
423,93 |
313128 |
7,92 |
7,41 |
4,09 |
152,7 |
224,83 |
225,72 |
398,34 |
395,81 |
273373 |
8,03 |
8,21 |
4,09 |
152,7 |
206,95 |
205,85 |
363,28 |
366,43 |
163961 |
7,62 |
7,61 |
4,01 |
152,7 |
251,46 |
244,27 |
479,29 |
481,38 |
253369 |
7,49 |
7,82 |
4,02 |
152,7 |
246,65 |
238,31 |
433,27 |
431,76 |
283397 |
7,47 |
7,71 |
3,97 |
152,7 |
214,49 |
214,84 |
435,35 |
411,76 |
199149 |
7,61 |
7,92 |
3,98 |
152,7 |
201,51 |
209,21 |
369,47 |
374,54 |
223883 |
7,47 |
7,49 |
4,03 |
152,7 |
239,28 |
238,19 |
395,35 |
386,76 |
272884 |
7,48 |
7,59 |
4,01 |
152,7 |
241,71 |
235,23 |
381,32 |
382,58 |
243785 |
7,84 |
7,98 |
4,01 |
152,7 |
219,19 |
214,21 |
372,54 |
381,29 |
216894 |
7,73 |
7,82 |
3,98 |
152,7 |
208,92 |
214,14 |
373, 36 |
372,76 |
234647 |
7,91 |
7,84 |
4,01 |
152,7 |
214,29 |
211,83 |
375,93 |
371,68 |
274827 |
7,48 |
7,63 |
4,03 |
152,7 |
243,17 |
239, 54 |
478,32 |
479,14 |
283617 |
7,61 |
7,29 |
4,02 |
152,7 |
218,41 |
214,76 |
382,64 |
378,27 |
284731 |
7,72 |
7,63 |
4,09 |
152,7 |
265,17 |
267,93 |
373,74 |
374,61 |
Для определения механических свойств из листов вырезали образцы для механического испытания. Образцы были вырезаны из листов размером 4×880 мм прокатанных по существующей технологии из слябов различных плавок. Размеры образцов для механического испытания до и после испытания приведены в таблице 2.2.
Рисунок 2.1 – Общий вид образцов после растяжения
Изготовленные образцы испытывали на растяжение при комнатной температуре на универсальной испытательной машине усилием 100 кН до разрушения (рисунок 2.1). После проведения испытания определяли графическим и аналитическим способами механические свойства путем деления усилия разрушения на площадь поперечного сечения образца до разрушения [60].