Выксунский завод ОМК, Выкса, Россия

А. Г. Кравченко, начальник отдела по технологии термической обработки, эл. почта: kravchenko_ag@omk.ru
О. А. Багмет, заведующий лабораторией металловедения Центра исследовательских лабораторий Инженерно-технологического центра, канд. техн. наук, эл. почта: bagmet_oa@vsw.ru
Л. И. Эфрон, научный руководитель дирекции по развитию технологий и продуктов, докт. техн. наук, эл. почта: Lefron@omk.ru

Д. С. Астафьев, ведущий инженер-технолог, эл. почта: astafev_ds@vsw.ru

Проведен комплекс лабораторных и промышленных экспериментов по изучению влияния термомеханической обработки (ТМО) на структуру низкоуглеродистых микролегированных сталей. На основе выявленных закономерностей протекания структурных превращений под воздействием ТМО установлены особенности формирования действительной микроструктуры по толщине плит. Исследованы процессы собирательной рекристаллизации феррита на поверхности проката, оказывающие негативное влияние на показатели низкотемпературной ударной вязкости. Показано, что аустенитизация при температуре 900 °C перед деформацией и формирование мелкого аустенитного зерна, минимизируют негативное влияние собирательной рекристаллизации феррита на дисперсность конечной микроструктуры. Продемонстрировано влияние зерна аустенита и скорости последеформационного охлаждения на комплекс механических свойств. Для условий прокатного стана 5000 АО «Объединенная металлургическая компания» разработаны и освоены технологии изготовления стальных плит толщиной до 130 мм классов прочности С355-С440 (S355–S460), за счет применения различных вариантов ТМО, в том числе с регламентированными показателями ударной вязкости до –60 °C. Представлены результаты многостадийной ТМО, включающей двойную аустенитизацию заготовки, которая обеспечивает формирование по всей толщине плит однородной дисперсной микроструктуры, механических свойств и ударной вязкости при –80 °C.

1. Tsuyama S. Thick plate technology for the last 100 years: a world leader in thermomechanical control process // ISIJ Int. 2015. Vol. 55. P. 67–78.
2. Yen H., Chiang M., Lin Y. et al. High-temperature tempered martensite embrittlement in quenched-and-tempered offshore steels // Metals. 2017. Vol. 7. 253.
3. Huibin Liu, Hanqian Zhang, Jinfu Li. Thickness dependence of toughness in ultra-heavy low-alloyed steel plate after quenching and tempering // Metals. 2018. Vol. 8. 628.

4. Эфрон Л. И. Металловедение в «большой» металлургии. Трубные стали. — М. : Металлургиздат, 2012. — 696 с.
5. Полухин П. И. Прокатка толстых листов. — М. : Металлургия, 1984. — 288 с.
6. Голи-Оглу Е. А., Бокачев Ю. А. Термомеханическая обработка плит толщиной до 100 мм из низколегированной конструкционной стали в NLMK DanSteel // Сталь. 2014. № 9. С. 71–78.
7. Одесский П. Д., Гуров С. В. Прокат высокой прочности и больших толщин с микроструктурой естественного композита и его применение при возведении уникальных зданий // Прочность неоднородных
структур : Сб. докладов. — Москва : НИТУ МИСиС. 2018. С. 76.
8. Колесников А. Г., Мунтин А. В., Зинягин А. Г., Рингинен Д. А. Распределение деформации по толщине сляба при прокатке на толстолистовом стане // Заготовительные производства в машиностроении. 2013. № 11. С. 32–36.
9. Мунтин А. В. Разработка технологии прокатки толстого листа с заданными свойствами из трубных марок стали на Стане 5000 : дис. … канд. техн. наук. — Москва, 2014. — 141 с.
10. Багмет О. А. Формирование оптимальных структур и свойств при проведении контролируемой прокатки трубных сталей, содержащих ниобий : дис. … канд. техн. наук. — Москва, 2007. — 155 с.
11. ГОСТ 27772–2015. Прокат для строительных стальных конструкций. — Введ. 01.09.2016.
12. Хензель А., Шпиттель Т. Расчет энергосиловых параметров в процессах обработки металлов давлением. — М. : Металлургия, 1982. — 360 с.
13. ГОСТ 1497–84. Металлы. Методы испытаний на растяжение. — Введ. 01.01.1986.
14. ГОСТ 9454–78. Металлы. Метод испытания на ударный изгиб при пониженных, комнатной и повышенных температурах. — Введ. 01.01.1979.
15. Бернштейн М. Л. Структура деформированных металлов. — М. : Металлургия, 1977. — 432 с.
16. Хлестов В. М., Дорожко Г. К. Превращение деформированного аустенита в стали. — Мариуполь : Изд-во ПГТУ, 2002. — 407 с.
17. ГОСТ 5639–82. Стали и сплавы. Методы выявления и определения величины зерна. — Введ. 01.01.1983.
18. Zhao Y. H., Shang H. W., Lu K. Microstructure evolution and thermal properties in nanocrystalline Fe during mechanical attrition // Acta Materialia. 2001. Vol. 49. P. 365–375.
19. Пат. 2781868 РФ. Способ производства стального толстолистового проката // Рингинен Д. А., Кравченко А. Г., Эфрон Л. И., Головин С. В. и др. ; заявл. 03.02.2022 ; опубл. 19.10.2022, Бюл. № 29.