XIV Міжнародна наукова інтернет-конференція ADVANCED TECHNOLOGIES OF SCIENCE AND EDUCATION

Русский English




Научные конференции Наукові конференції

д.т.н., Заблоцкий В.К., Фельдман В.Е. ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЛИЧЕСТВЕННОГО СОСТАВА ЭЛЕМЕНТОВ ДЛЯ ВЫБОРА МИКРОДОБАВОК ПРИ ВЫПЛАВКЕ СТАЛИ М27

д.т.н., профессор Заблоцкий В.К., инж. Фельдман В.Е.

Донбасская государственная машиностроительная академия

Определения количественного состава элементов для выбора микродобавок при выплавке стали М27

При выплавке сталей для получения крупных слитков имеют место случаи, когда металл предыдущей плавки в виде остатка попадает в небольших количествах в металл последующей плавки. Очень важно прогнозировать ожидаемый уровень свойств базовой стали в зависимости от количества микродобавок и оценить возможности дополнительного улучшения ее свойств за счет введения новых микродобавок [1]. Большая корреляция между экспериментальными данными и математическими зависимостями свойств от состава стали была получена с применением программы Microsoft Excel, которая позволяет быстро прогнозировать уровень свойств и результаты экспериментальных данных хорошо коррелируют с расчетными[2].

Цель работы - Совершенствование химического состава стали для судовых валов и режимов ее термической обработки, обеспечивающих высокую пластичность в сочетании с достаточной прочностью, за счет использования возможностей микролегирования.

По результатам исследований с помощью программы Microsoft Excel строили зависимости механических свойств стали М27 от содержания каждого из вводимых элементов Ca, V, Zr, N+Al, Mo, Cu.

Уравнения регрессии, показывающие влияние микродобавок на основные механические свойства стали М27 всех исследованных элементов, показаны в таблице 1.1.

Поскольку механические свойства взаимосвязаны между собой, что вызвано их физической природой и структурно-фазовым состоянием стали, с помощью полученных уравнений регрессии одновременно прогнозируется ожидаемый уровень других свойств.

Таблица 4.2

Уравнения регрессии, характеризующие влияние микродобавок на механические свойства стали М27

 

Легирующие элементы

Механические свойства
σ0,2 σВ δ ψ KCU К σ-1
Уравнения зависимости
Ca y = 17102x2 - 137,1x+537,4 y = 26314x2 - 215,5x+701,8 y = -553,2x2 + 509,4x+24,52 y = -151,7x2 + 185,9x+64,75 y = -120,8x2 + 13,67x+1,671 y = -3171,9x2 + 354,73x+90,238 y = 7956,1x2 - 656,1x + 210,3
V y = -749,1x2 + 862,8x+524,8 y = -525,3x2 + 703,6x+687,8 y = 16,47x2 - 26,87x+25,97 y = 34,33x2 - 53,45x+66,72 y = -1,393x2 - 0,245x+1,686 y = -65,361x2 + 41,682x+100,43 y = -117,95x2 + 147,32x+213,03
Zr y = -282,2x2 + 109,1x+556,0 y = -408,2x2 + 152,3x+732,7 y = -49,42x2 + 15,84x+27,78 y = -25,68x2 + 7,415x+66,58 y = -7,192x2 + 2,555x+1,830 y = -486,32x2 + 183,09x+90,231 y = -1138,6x2 + 417,45x+218,07
N + Al y = 5000x2 + 3030x + 432,8 y = -47500x2 +4275x+609,2 y = 6500x2 - 319x+30,16 y = 6000x2 - 372x+70,33 y = -75x2 - 11,05x+2,189 y = 250x2 - 598,5x+89,615 y = -12500x2 + 1225x + 189,75
Mo y = -911,8x2 + 728,7x+499,4 y = -1423x2 + 918,7x+640,6 y = 57,10x2 - 32,04x+25,74 y = 13,82x2 - 52,95x+66,81 y = 1,972x2 - 2,236x+2,225 y = 91,144x2 - 85,983x+83,957 y = -328,42x2 + 233,32x+199,29
Cu y = -68,41x2 + 215,7x+504,0 y = -86,70x2 + 236,3x+632,2 y = -3,348x2 - 2,684x+28,22 y = -1,565x2 - 11,77x+67,01 y = 0,076x2 - 0,736x+1,930 y = 2,4562x2 - 25,497x+82,458 y = -27,907x2 + 76,805x+197,88

 

С учетом указанного алгоритма и с помощью офисного приложения Microsoft Excel был разработан алгоритм прогнозирования влияния комплексного модификатора на механические свойства стали [2]. Он позволяет при введении микродобавок прогнозировать другие свойства с учетом заданного уровня приоритетных свойств стали.

Для указанной стали после закалки образцов с 850 ºС и отпуска при

640 ºС были получены следующие свойства: σВ - 737 МПа, σ0,2 - 599 МПа,

δ - 22 %, ψ - 69%, KCU - 1,57 МДж/м2, К - 155 МПа√м, σ-1 для гладких образцов 285 МПа, σ-1 для образцов с напресовками 185 МПа. Значение прогнозируемых и фактических свойств приведены в табл. 1.2.

Таблица 1.2

Механические свойства стали М27

 

Значения

Механические свойства
σ0,2,

МПа

σВ,

МПа

δ,

%

ψ,

%

KCU, МДЖ/м2
Прогнозируемые 557 717 28 65 1,87
Фактические 599 737 22 69 1,57

Выводы

Разработан экспрессный метод определения комплексного состава микродобавок элементов для обеспечения в стали требуемого уровня свойств

Литература:

•1. Фельдман, В.Е. Особенности изменения структуры и свойств стали М27 для гребных валов / В.Е. Фельдман - Восточно-европейский журнал передовых технологий. - Х. - 2005 - 6/1 (18) - 29 - 32 с.

•2. Заблоцкий, В.К. Оптимизация количества микродобавок элементов для улучшения свойств малоуглеродистой стали М27 / В.К. Заблоцкий, В.Е. Фельдман, В.И. Шимко. - Восточно-европейский журнал передовых технологий - 2009 - 3/1(39) - С. 15 - 18

mail: tolp@dgma.donetsk.ua


Залиште коментар!

Дозволено використання тегів:
<a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <code> <em> <i> <strike> <strong>