Аннотация
Актуальность работы заключена в высокой научной и практической значимости разработки технологии производства подшипниковой марки стали ШХ15, улучшения ее структурообразования на современном мелкосортно-проволочном стане 370/150 из непрерывнолитой заготовки (НЛЗ) сечением 250×300 мм, имеющего высокую скорость прокатки – 100 м/с и более, проволочный 10-клетьевой и редукционно-калибровочный 4-клетьевой блоки, оказывающие значимое влияние на структурообразование проката. Целью данной работы является исследование и формирование однородной микроструктуры и свойств бунтового проката путем разработки режимов предварительной термической обработки (ПТО – гомогенизирующего отжига (ГО) литой структуры НЛЗ) и окончательной ТО (ОТО) - сорбитизация пластинчатого перлита и его сфероидизация - СО), обеспечивающих максимальную технологичность переработки бунтового проката у потребителей. Исследования качественных характеристик осуществлялись по следующим показателям: макроструктура (НЛЗ) сечением 250×300 мм на макротемплетах, микроструктура и механические свойства бунтового проката диаметром 5,5–18,5 мм – в соответствии с методическими стандартами. Впервые установлено, что уровень карбидной сегрегации достигается путем значительной степени вытяжки и частичной гомогенизации макроструктуры НЛЗ и раскатов при обработке в линии стана 370/150. НЛЗ для производства бунтового проката диаметром более 8,5 мм необходимо подвергать предварительной ТО – ГО (температура 1200ºС в течение не менее 6 ч). Разработаны и внедрены эффективное двухстадийное охлаждение бунтового проката из стали ШХ15 на линии «Стелмор» (температура виткообразования – 860–870ºС, скорость воздушного охлаждения – 18-20ºС/с) с получением сорбитообразного перлита в количестве не менее 95% с межпластинчатым расстоянием 0,07-0,14 мкм, толщиной пластин цементита не более 0,08 мкм и незначительных (менее 5%) участков тонкопластинчатого и среднепластинчатого перлита, без подкалки. Результаты исследований позволили достичь поставленную в настоящей статье цель.
Ключевые слова:
микроструктура, линии двухстадийного охлаждения «Стелмор», бунтовой прокат, сталь подшипникового назначения, непрерывнолитая заготовка, комплекс качественных показателей, сорбит, зернистый перлит, световой микроскоп, энергодисперсионный микроанализатор
1. Стали для изготовления подшипников качения специального назначения (обзор) / Е. Н. Коробова [и др.] // Труды ВИАМ. 2021. № 11 (105). С. 3–11.
2. Борисов В.Н., Почукаева О.В., Почукаев К.Г. Отечественная инвестиционная техника на мировом рынке: динамика и структурные сдвиги. // Проблемы прогнозирования. 2020. № 5 (182). С. 3–13.
3. Капп T.O. Роль производства подшипников в российской экономике // Научные труды Вольного экономического общества России. 2010. Т. 137. С. 240–245.
4. Мордасов Д.М., Фатеев Ю.Г., Зотов С.В. Исследование причин преждевременного разрушения подшипников буксового узла // Вестник Тамбовского государственного технического университета. 2015. Т. 21, № 4. С. 686–695.
5. Черменский О.Н., Федотов Н.Н. Подшипники качения: справочник-каталог. М.: Машиностроение, 2003. 576 с.
6. Становление и развитие ОАО «БМЗ – управляющая компания холдинга «БМК» или Белорусскому металлургическому заводу – 40 лет: современный взгляд в прошлое, настоящее и будущее / С.А. Мозгов, Н.И. Анелькин, А.В. Манцевич, Д.Г. Войтеховский // Литье и металлургия. 2024. № 4. С. 33-46.
7. Влияние факторов нагрева на формирование карбидной сетки в стали ШХ15СГ / А. Б. Стеблов, В. И. Тимошпольский, Д. В. Ленартович [и др.] // Литье и металлургия. 2005. № 2 (34). С. 65–73.
8. Влияние гомогенизирующего отжига непрерывнолитых заготовок на структуру и механические свойства металла бунтового проката из подшипниковой стали / С.А. Савченко, И.А. Ковалева, И.В. Астапенко, А.Б. Сычков // Сталь. 2025. № 8. С. 45–50.
9. Особенности формирования мелкодисперстной структуры бунтового проката подшипниковой стали / С.А. Савченко, И.А. Ковалева, И.В. Астапенко, А.Б. Сычков // Черные металлы. 2024. № 4. С. 65–73.
10. Формирование микроструктуры и механических свойств арматурного проката в бунтах из двух- и мультифазной стали / А.Б. Сычков, А.М. Нестеренко, А.Н. Завалищин, А.Б. Моллер [и др.] // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. 2023. Т. 21, № 4. С. 70-80.
11. Xu X.J., Kong J.Q. Study on Cooling Process of Hot Rolled Wire Rod with Dual Phase Microstructure // Advanced Materials Research. 2012, vols. 415-417, pp. 779-783.
12. Хiurong, Zuo, Zhengyue Zhou. Study of Pipeline Steels with Acicular Ferrite Microstructure and Ferrite-bainite Dual-phase Microstructure // Materials Research, 2015, vol. 18, no. 1, pp. 36-41
13. Влияние исходной структуры бунтового проката из подшипниковой марки стали на равномерность получения структуры после сфероидизирующего отжига / С.А. Савченко, И.А. Ковалева, И.А. Гузова, А.Б. Сычков // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. 2023. Т. 79, № 3. С. 251–260.