Спосіб контролю якості сталі

Спосіб контролю якості сталі, що включає визначення припустимої сумарної концентрації домішок сурми, олова, свинцю й цинку, який відрізняється тим, що додатково визначають концентрацію вісмуту й гранично припустимим вважають вміст у сталі суми концентрацій даних домішок ≤0,0046 %. (19) (21) u200807668 (22) 04.06.2008 (24) 12.01.2009 (46) 12.01.2009, Бюл.№ 1, 2009 р. (72) ФІРСТОВ СЕРГІЙ ОЛЕКСІЙОВИЧ, UA, КОВУРА ОЛЕКС АНДР БОРИСОВИЧ, UA, ТРОЦАН АН АТОЛІЙ ІВАНОВИЧ, U A, БРОДЕЦЬКИЙ ІГОР ЛЕОНІДОВИЧ, U A, КРЕЙДЕНКО ФІРА СЕМЕНІВНА, U A, БЄЛОВ БОРИС ФЕДОРОВИЧ, U A, ЖИВЧЕНКО ВОЛОДИМИР СЕМЕНОВИЧ, U A, ІС АЄВ ОЛЕГ БОРИСОВИЧ, UA, КИСЛИЦЯ ВЯЧЕСЛАВ ВОЛОДИМИРОВИЧ, U A, КАРЛИКОВА ЯНА ПЕТРІВНА, UA 3 38714 тового прокату були обрані два параметри: відсортування за поверхневими дефектами і відсортування за ультразвуковим контролем (УЗК) відповідно до вимог 3 класу SEL-072. Загальні 4 закономірності розподілу концентрацій домішок кольорових металів по кожному з елементів, а також значення відсортування за УЗК і поверхневими дефектами наведені в табл. 1. Таблиця 1 Значення параметра Середнє Мінім. Максим. Рb Sb Sn Zn Ві Відсорт. за УЗК, % 0,0005 0,0002 0,0010 0,0004 0,0002 0,0008 0,0007 0,0002 0,0015 0,0038 0,0022 0,0073 0,0004 0,0001 0,0006 4,9 0,0 15,0 Статистичне дослідження бази даних показало наступне. Адекватних математичних моделей, що описують вплив окремо кожної з домішок на характеристики якості, створити не представилося можливим. Це пояснюється малим вмістом окремих домішок кольорових металів у масиві промислових плавок і збігається з літературними даними, що при самостійній дії кожного з досліджуваних елементів, їх концентрації, які помітно впливають на зниження властивостей і утворення дефектів структури, повинні бути приблизно на порядок вище ти х, які спостерігаються в складі промислових плавок [1,4-5]. Виходячи з викладеного, для створення адекватної математичної моделі в якості перемінного параметра (фактора) була обрана сума всіх домішок кольорових металів у кожній із плавок: Σ (Sb, Sn, Pb, Bi, Zn) (1) Математична обробка бази даних з використанням як перемінного фактору значення (1) дозволила одержати аналітичні залежності у вигляді поліномів, що описують вплив суми концентрацій 5-ти кольорових елементів на рівень відсортування сталі за УЗК і поверхневими дефектами з помилкою, яка не перевищує 5%: У УЗК=0,0006х6-0,0186х5+0,1901х40,7495х3+0,9176х2+0,5073х+0,6873 (2) У пов.д.=0,0005х4+0,0292х30,3555х2+1,0916х+0,3, (3) де У УЗК, У пов.д. - відсортування за УЗК і поверхневими дефектами, відповідно; х - сума домішок (Sb, Sn, Pb, Bi, Zn) в 103%. Графіки рівнянь (2) і (3), що описують залежність рівнів відсортування від вмісту суми концентрацій домішок кольорових металів, наведені на фіг. З аналізу отриманих результатів випливає, що максимально припустимий вміст Σ(Sb, Sn, Pb, Bi, Zn) не повинен перевищувати 0,0046% для відсортування за УЗК і 0,0065% для відсортування за поверхневими дефектами. Виходячи з викладеного, як критичний рівень був обраний вміст концентрацій суми домішок, що характеризує відсортування за УЗК, - Σ(Sb, Sn, Pb, Bi, Zn)≤0.0046%. При цьому значенні Σ рівень відсортування як за УЗК, так і за поверхневими дефектами мінімальний, описується залежністю близької до лінійної й не залежить від вмісту кольорових елементів. Даний спосіб ілюструється наступним прикладом. Відсортування за поверхн. дефектами, % 3,5 0,0 16,5 На металургійному комбінаті ВАТ «МК « Азовсталь» проводилася серія плавок сталі марки 09Г2С (0,08-0,10%С; 0,48-0,56% Si; 1,32-1,50% Мn; 0,012-0,017% Р; 0,008-0,010% S; 0,025-0,036% А1; 0,004-0,006% Ті; 0,007-0,012% Nb; 0,007-0,010% N) на двохстр умковій криволінійній машині безперервного лиття заготівель. По ходу плавок визначався вміст кольорових металів на спектрометрі APL у режимі індуктивно зв'язаної плазми. Для зниження негативного впливу домішок кольорових металів застосовувалася обробка РЗМ, які вводилися у вигляді мішметалу наступного складу (45-55% Се; 20-25% La; 15-20% Nd; 3-5% Рr). Залишковий вміст РЗМ склав 0,05-0,08%. Рівень відсортувань готового прокату за ультразвуковим контролем (УЗК) проводився відповідно до вимог 3 класу SEL-072. Для сталей, у яких сумарний вміст концентрацій домішок кольорових металів склав менш 0,0046%, обробка РЗМ не проводилася. Рівень відсортувань готового прокату за УЗК не перевищував 1-2% і не залежав від концентрації кольорових металів. У сталях же зі вмістом концентрацій домішок кольорових металів, що перевищують наведене вище значення 0,0046%, рівень відбраковування становив від 3 до 10% і був тим більше, чим більша кількість кольорових металів була присутня в сталі. Застосування для таких сталей з підвищеним сумарним вмістом кольорових металів обробки РЗМ дозволило значно знизити рівень відбраковування до рівняменш 1,5%. Таким чином, пропонований спосіб контролю якості дозволив на стадії виробництва сталі вирішити питання про доцільність проведення додаткової обробки сталі з метою зниження негативної дії домішок кольорових металів і тим самим уникнути додаткових матеріальних витрат на її виробництво. Література 1. Буряковский Г.А., Мининзон Р.Д. Поверхностные дефекты легированных сталей. - М.: Металлургия, 1987. - 158с. 2. Происхождение неметаллических включений и пути снижения загрязненности ими металла /В.А. Голубцов, А.А. Воронин, Т.В. Тетюева и др. //Металлург. - 2005. - №4. - С.73-77. 3. Влияние примесей цветных металлов на качество непрерывнолитого сляба /В.В. Кислица, О.Б. Исаев, О.В. Носоченко //Сб докл. Межд. научн.-техн. конф. « Азовсталь-2002» «Прогрессивные толстолистовые стали для газо 5 38714 нефтепроводных труб большого диаметра и металлоконструкций ответственного назначения» (Украина, Мариуполь). - М.: Металлургиздат. 2004. - С.20-21. Комп’ютерна в ерстка Д. Шев ерун 6 4. Приданцев М.В. Влияние примесей и редкоземельных элементов на свойства сплавов. - М.: Металлургия, 1962. - 208с. 5. Шульте Ю.А. Хладностойкие стали. - М.: Металлургия, 1970. - 224с. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601