Фасонный прокат. Особенности контроля и свойства

Наблюдаемая структура свидетельствует о достаточно полно прошедших процессах отпуска в поверхностных слоях проката под влиянием тепла прокатного нагрева, сохранившегося в центральных слоях профилей после охлаждения поверхности.

В структуре центральных слоев проката основу составляют фазы, образовавшиеся при распаде аустенита по рекристаллизационному механизму. Цементит располагается в мелких перлитных колониях или квазиэвтектоиде. При увеличении интенсивности охлаждения дисперсность структуры центральных слоев проката увеличивается, и она представляет собой отпущенный верхний бейнит. В промежуточном и даже в центральных слоях наблюдаются зерна феррита с ячеистой субструктурой, что свидетельствует о развитии значительных пластических деформаций.

Приведенные структуры свидетельствуют о том, что скорость охлаждения поверхностных слоев могла быть ~1000° С/с, а центральных ~20...30° С/с, однако при интенсивном охлаждении она, видимо, могла повыситься до 60° С/с, о чем свидетельствует формирование промежуточных структур.

Следует заметить, что поскольку получение комплекса высоких механических свойств при рассматриваемой обработке связано, в первую очередь, с наличием конструктивной анизотропии, химический состав проката отходит как бы на второй план. Так, в качестве углеродистой стали используют полуспокойную сталь СтЗпс. В силу высказанных соображений опробовали сталь с повышенным содержанием кремния: 0,20% С; 0,3...0,6% Мn; 0,8... 1,1% Si типа 18САТЮ поскольку применение этой стали связано с необходимостью экономии дефицитного марганца.

Видно, что прокат, упрочненный с прокатного нагрева прерванной закалкой с самоотпуском, имеет высокую прочность и ударную вязкость при отрицательных температурах, возрастающие одновременно с прочностью сталей. Полученные результаты подтверждают универсальность и экономическую эффективность этого метода упрочнения.

Сдаточные испытания проводятся на металлургических предприятиях-изготовителях проката, в ряде случаев на предприятиях-потребителях, например на заводах металлических конструкций проводятся приемные испытания. Обычно при таких испытаниях определяют основные механические свойства при одноосном растяжении и ударный изгиб.

Перечисленные характеристики относятся к основным параметрам конструктивной прочности рассматриваемой группы сталей, т. е. по их величине в первом приближении можно судить об эксплуатационных свойствах проката. Основной целью приемо-сдаточных испытаний является проверка соответствия отдельных партий проката требованиям, предъявляемым к механическим свойствам данного проката нормативной документацией — стандартами и техническими условиями.

Также по данным приемо-сдаточных испытаний обычно судят о важнейшей характеристике проката — его однородности. От однородности проката зависит коэффициент надежности материала и, в конечном счете расчетное сопротивление проката, т.е. часть значений прочностных характеристик, учитываемых при расчете конструкций.

Видно, что фасонный упрочненный прокат имеет такую же неоднородность по прочностным характеристикам, как и другие профили, используемые в промышленности. Это дало основание применять новый упрочненный прокат с теми же коэффициентами надежности по материалу и расчетным сопротивлениям по пределу текучести и временному сопротивлению, что и для традиционных сталей.

Видно, что ударная вязкость при -70° С и, следовательно, хладостойкость проката велики. Полученные результаты свидетельствуют о правильности выбранных режимов упрочнения в производственных условиях.