Тема: Улучшение качества металлопроката из стали марки 09Г2С путем оптимизации технологических параметров процесса получения полуфабриката

Сталь является важнейшим конструкционным материалом для машиностроения, транспорта, строительства и прочих отраслей народного хозяйства. В последние 15-20 лет требования новых отраслей техники к качеству стали многих марок резко возросли и продолжают возрастать. Поэтому одной из наиболее актуальных задач, стоящих перед металлургами, является коренное улучшение качества продукции.
К качеству стали предъявляются всё более жёсткие требования по комплексу механических свойств, определяющих надежность изготовляемых деталей. Решение этой проблемы основывается на внедрении новых технологических процессов. Для повышения качества стали необходимо, чтобы металл удовлетворял самым жестким требованиям потребителя, выдерживал самые тяжелые нагрузки и обладал необходимым комплексом свойств для использования его в самых разных отраслях промышленности.
Улучшение качества металлургической продукции дает возможность получать экономию денежных средств и металла, а также повысить надежность и долговечность работы выпускаемой продукции. Поэтому требования к уровню и стабильности свойств стали постоянно растут.
Основные свойства стали основываются на составе, а также его индивидуальных характеристиках, которые успешно используются металлургами во всех областях промышленной деятельности.
Однако, для сохранения всех свойств стали необходимо тщательно контролировать все этапы производственного цикла (как при получении самого сплава, так и при последующем изготовлении изделий и конструкций из него).
В настоящее время множество металлургических заводов выпускает огромный ассортимент труб, отличающиеся по своей долговечности, надежности, химическому составу, уровню механических свойств в процессе их эксплуатации. Основной стратегической целью ПАО «Надеждинский металлургический завод» является достижение поставленной цели путём выявления и удовлетворения запросов и ожиданий потребителей, приоритетного решения задач улучшения
качества, модернизации производства и поставки конкурентоспособной продукции, обеспечивающих стабильное финансовое положение предприятия, а также его работников.

Купить

На основании результатов, полученных при проведении экспериментов, можно сделать следующие выводы:
1. Вредные примеси в стали, такие как N, H и O, при изготовлении металлопроката в значительной степени ухудшают механические свойства стали марки 09Г2С. Кислород, азот и водород в количествах, превышающих 0,05%, 0,03% и 0,008% соответственно, нежелательны для данной марки. При присутствии их в большем количестве значительно снижается ударная вязкость, в связи с чем применение проката из стали марки 09Г2С для изготовления изделий ограничивается.
2. На качество проката влияет режим прокатки. При несоблюдении режимов прокатки значительно ухудшаются прочностные характеристики, характеристики пластичности и ударной вязкости. Оптимальная температура начала прокатки – 1200°С, температура конца – 950°С. Отклонения от оптимального технологического режима существенно снижает свойства материала. При температурах, превышающих или заведомо низких, чем оптимальная температура, механические свойства проката снижаются. При использовании режима, где заведомо занижена температура прокатки, наблюдается снижение прочности. При использовании режима, где температура завышена, наблюдается снижение пластических свойств и ударной вязкости. Это объясняется тем, что температуры слишком высокие и при изготовлении проката был получен дефект типа перегрева.
3. Для обеспечения металлопрокату достаточного комплекса свойств для возможности в дальнейшем изготовления качественной продукции необходимо проводить термическую обработку. Однако, режим термической обработки должен строго контролироваться. Отклонения от оптимального режима термической обработки не позволяют изготовить качественный металлопрокат, что может послужить окончательным браком при изготовлении деталей, узлов и изделий из этого
металлопроката. Оптимальный режим термической обработки заключается в нормализации при температуре 920°, закалке с температуры 900° в воде и отпуске 500° на воздухе. Повышение температуры закалки и нормализации существенно снижает характеристики пластичности и ударной вязкости проката. Прокат с такими свойствами может быть ограничен в дальнейшем применении.
По результатам выполненных исследований для обеспечения требуемого комплекса свойств полуфабриката рекомендовано:
1. Ограничение содержания вредных примесей в стали, таких как кислород, водород и азот. Соблюдение режимов изготовления стали на всех этапах производства. Качественное раскисление и удаление вредных газов, микролегирование для обеспечения минимального содержания примесей.
2. Перед проведением окончательной термической обработки проводить нормализацию для выравнивания структуры исходного металлопроката.
3. Контроль и соблюдение технологического процесса изготовления и термической обработки проката. Контроль ОТК на каждом этапе этого производства.

Купить