Спосіб визначення флокеночутливості сталей

Спосіб визначення флокеночутливості сталей, Спосіб відноситься до чорної металурги і може бути застосований для оцінки якості сталей, зокрема флокеночутливості Відомий засіб оцінки флокеночутливості сталі за вмістом в ній водню Прийнято вважати, що при його КІЛЬКОСТІ менше 2,0-3,0 р р т операція протифлокеної обробки стає зайвою [Шаповалов В И , Трофименко В В Флокены и контроль водорода в стали - М Металлургия, 1985 -С 171] Проте, цей критерій є декілька спрощеним, оскільки рівень критичних ВМІСТІВ водню, при котрих можливо утворення флокенів, для різноманітних сталей і умов виплавки коливається в деякому визначеному інтервалі і може бути вище 3,0 р р т Аналіз результатів металографічного методу атестаційних ІСПИТІВ рейкового прокату показав, що для сталей із рівнем водню до 4,5 р р т проведення спеціальних заходів щодо іі протифлокеної обробки не було потрібно, і загальний вміст водню в сталі не є єдиним і надійним критерієм ґі флокеночутливості, оскільки схильність сталі до утворення флокенів в основному визначається відносною долею у металі «вільного» або дифузійнорухливого водню Відомий засіб оцінки флокеночутливості сталі, заснований на попередньому насиченні молекулярним воднем зразків сталі заданих розмірів із газової фази, загартування в рідкому середовищі і визначення зараженості флокенами після тривалої витримки металографічним підрахунком за параметром Ф1 мм/см2 [Левченко В П , Гольцов В А що включає м оцінку за аналітичним виразом, який відрізняється тим, що флокеночутливість сталі Ф с визначають ВІДПОВІДНО за виразом Ф С Йк44х1оо%, Пі де [KU - загальний вміст водню в рідкому металі, [н]гв ' залишковий вміст водню у твердій сталі, причому залишковий вміст водню у твердій сталі визначають після відпалення на повітрі при 400600°С протягом 1-1,5 години Лабораторная методика определения относительной флокеночувствительности стали // Физические свойства сплавов - Свердловск, - 1968 - Вып 167 -С 31-34] Недоліком цього способу є висока трудоМІСТКІСТЬ і низька продуктивність - повний цикл обробки однієї проби за запропонованим способом складає 6 діб, яка включає п'ятидобову витримку зразка при кімнатній температурі між операціями насичення зразка воднем і термообробкою, що виявляє флокени Крім того, цей засіб характеризується недостатньою чутливістю і відтворюванням і, як слідство цього, порівняно високою погрішністю Ці недоліки обумовлені, в основному, тією обставиною, що в процесі загартування насичених воднем зразків, у них практично завжди з'являються подовжні гартівні тріщини, що проникають у них на значну глибину (ІНОДІ майже до центру зразка) Гартівні тріщини в окремих випадках виникають як зосереджені (одиночні), в інших випадках - як розосереджені (множинні) Проте в усіх випадках вони по різному спотворюють поле гартівних напруг у досліджуваному зразку, що робить умови проведених ІСПИТІВ недостатньо стандартними, а вище перераховані недоліки - органічно йому властивими Для цього засобу застосовуються достатні великі розміри проб металу (діаметр 20 мм і довжина 60 мм) Зниження розміру зразка сприяє зменшенню в них гартівних тріщин, але разом із цим різко знижується і чутливість способу 5Г 7504 Найбільш близьким за технічною суттю і досяковим вмістом водню у твердій пробі [Н]тв до загаємим результатом є спосіб визначення флокегального вмісту водню в рідкій сталі ночутливості сталей, який також включає насиченОскільки нас цікавить у твердій сталі тільки ня молекулярним воднем зразка циліндричної залишковий вміст водню, загартування проб метаформи заданих розмірів із газової фази і загартулу відсутнє Відпалення проб металу на повітрі вання в рідкому середовищі Оцінку флокеночутпри 200-300°С протягом 1-1,5 години, як показали ливості (Фц) проводять за аналітичним виразом, досліди, достатньо для видалення з металу усього але на основі аналізу термокінетичних кривих, «вільного» водню Значення водню стають поотриманих безпосередньо після загартування за стійними і відповідають залишковому вмісту водню допомогою газоаналізатору в режимі безупинного у твердому металі. Повний цикл обробки проби за підйому температури в інтервалі 20-1200°С, при цим способом складає менше 2 годин цьому використовують проби металу значно менЗапропонований засіб визначення флокеношого діаметру (7 мм) і довжиною 70 мм [а с СРСР чутливості сталі було випробувано на зразках 1372230, МКІ 4 G01 N33/20, 23/223, 1988 р ] мартенівської сталі марки 40Х (0,40% С, - 0,34% Si, 0,66% Мп, 0,56% Сг, 0,019% S, 0,013% Р, 0,03 Повний цикл обробки однієї проби за цим споАІ) промислової виплавки при обробці ґі ферособом складає 3,5 годин, він більш продуктивний, церієм в умовах ВАТ «МК «Азовсталь» Визначенале також трудомісткий Крім цього, у цьому споня загального вмісту водню проводилося безпосесобі також використовується загартування зразків, редньо в рідкій сталі в розливному ковші за допоі хоча розмір зразків менше, і поразка гартівними могою системи «Hidns», розробленою фірмою тріщинами знижується, проте якщо охолодження «Electro-Nite international N V » (Бельгія) Вимір провадиться недостатньо швидко, частина водню вмісту водню проводився у току несучого газу може летивіти, що призведе до занижених значень азоту за зміною розміру теплопровідності Триі великих похибок даного засобу оцінки флокеновалість одного виміру коливалася від ЗО до 70 сечутливості кунд у залежності від вмісту водню в розплаві У основу корисної моделі поставлена задача Різниця В показаннях двох послідовно проведених розробити спосіб оцінки флокеночутливості сталі, вимірів не перевищувала 0,1 р р т у якому введення нових умов здійснення дій дозволить забезпечити підвищення продуктивності і ВМІСТ ВОДНЮ у твердій сталі визначали на газменшення трудомісткості визначення флокенозоаналізаторі «LEKO», призначеному для визначутливості сталі чення водню, азоту і кисню при розплавлюванні проби (циліндр діаметром 7 мм і висотою 5 мм) у Для вирішення поставленої задачі в способі току несучого газу за зміною його теплопровідності визначення флокеночутливості, що включає м після відпалення проб металу на повітрі при 400оцінку за аналітичним виразом, визначення про600°С протягом 1,5 години водять ВІДПОВІДНО до виразу Результати визначення флокеночутливості _Нж-Мгв хЮ0%, Фг.= двома відомими засобами Ф1 (аналог), Фн (прототип) і запропонованим засобом Фс надані в табде [Н]ж - загальний вміст водню в рідкому мелиці 3 даних таблиці очевидно, що експерименталі, тальна залежність добавок фероцерію від флоке[Н]тв - залишковий вміст водню у твердій сталі, ночутливості сталі має точку mm при 0,005-0,007% причому залишковий вміст водню у твердій Се Дані таблиці свідчать, що застосовувані метосталі визначають після відпалення на повітрі при ди для кількісної оцінки флокеночутливості дають 400-600°С протягом 1-1,5 години принципово однакові результати, що однотипно Запропонований вираз було отримано виходяпередають залежність флокеночутливості від дочи з того, що схильність сталі до утворення флобавок фероцерію кенів в основному визначається відносною долею Таким чином, визначена за запропонованим у металі «вільного» або дифузійно-рухливого водспособом флокеночутливість сталі дозволяє ню, що визначають як відношення різниці між зашвидко і з достатнім ступенем надійності оцінити гальним вмістом водню в рідкій сталі [Н]ж і залишякість даної сталі і необхідність проведення операції протифлокеної обробки Таблиця тат Залежність флокеночутливості сталі 40Х від добавок фероцерію Нж, ррт 12,0 11,5 10,4 9,8 9,5 9,2 9,3 9,0 9,5 9,8 10,4 Нтв, ррт 5,0 7,9 8,4 8,6 8,7 8,9 9,0 8,7 8,6 8,3 8,4 Церій, мас % 0,001 0 002 0,003 0,004 0,005 0,006 0,007 0,008 0,009 0,010 за параметром Фи мм/см2 78,9 39,2 23,4 11,6 7,2 3,0 2,5 3,3 7,5 11,4 19,6 Флокеночутливість сталей за параметром Ф н 106,2 77,2 54,2 37,3 19,1 12,3 9,5 15,7 19,6 28,4 35,3 за параметром Ф с 58,3 31,5 18,3 12,2 9,2 3,8 3,1 3,9 9,8 15,7 20,0 7504 Комп'ютерна верстка М Клюкін Підписне Тираж 28 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул Урицького, 45, м Київ, МСП, 03680, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул Глазунова, 1, м Київ - 4 2 , 01601