Файл: Металлургия Кировского завода сборник статей к 100-летию мартеновского производства на заводе (1874-1974)..pdf

применение сернистого топлива для печей или маркировка горячего ли­ ста с помощью резины, так как при светлом электролитическом трав­ лении в месте маркировки поверхность листа сильно разъедается.

В дальнейшем после проведения ряда опытов и исследований на заводе был внедрен полный технологический цикл изготовления листов из кислотоупорной стали марки 1Х18Н9Т (9ХНТА).

Все исследования по разработке и освоению процессов плавки, про­ катки, термической обработки и травления кислотоупорных сталей вы­ полнялись коллективом плавильщиков, прокатчиков, металловедов и химиков-коррозионистов (рис. 11). Результаты их творческого труда опубликованы в книге «Технология производства нержавеющей стали», изданной ЦЗЛ Кировского завода, под редакцией А. Н. Жиронкина и Г. 3. Нессельштрауса в 1938 году.

2, РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ВЫПЛАВКИ ВОЛЬФРАМСОДЕРЖАЩИХ И ДРУГИХ СПЕЦИАЛЬНЫХ СТАЛЕЙ В ОСНОВНЫХ МАРТЕНОВСКИХ ПЕЧАХ

В предвоенный период была выполнена большая работа по разра­ ботке и освоению технологии выплавки легированных конструкционных и инструментальных сталей, содержащих вольфрам и не уступающих по всем качественным показателям электроплавкам. Впервые в СССР

на Кировском заводе была выплавлена сталь марки 18Х2Н4ВА в 60-тон­ ной основной мартеновской печи с разливкой в кузнечные слитки ве­ сом 6 ,5 т, которые предназначались для крупных поковок коленчатых

и тугоплавкого ферровольфрама, а путем введения комплексных нетуго­ плавких лигатур. Этим достигается быстрое и равномерное распределе­ ние вольфрама в стали и уменьшение его угара. В дальнейшем была внедрена технология выплавки в основных мартеновских печах легиро­ ванных сталей марок 9ХВГ, ЗОХНВ и др.

В 1949—1953 гг. в основных мартеновских и электрических печах стали выплавляться новые высокопрочные, дисперсионно-упрочняемые медистые стали марок 10ХНДТ, 13ХНДФТ, 13ХНДФЮТ, разработан­ ные на Кировском заводе и впервые Опробованные в производстве литья, поковок и проката с повышенными механическими свойствами. Сталь марки 13ХНДФТ применялась для отливки крупных корпусов турбин весом до 3 т (рис. 8 ). Сталь марки 13ХНДФЮТ шла на турбинное литье двух наименований корпусов клапана с последующим азотированием рабочей поверхности деталей.

В 1964—1967 гг. на заводе была освоена выплавка высокопрочной цементуемой стали марки 20ХГНР с весьма узкими пределами по угле­ роду и другим элементам. Эта работа была вызвана недостатками стан-

79

m i y 'o u J d Л С х е м а „ '(0ВКИ СЛИТКОВ стали

1ол2Н4ЬА весом 6,5 т на цилиндрическую заготовку с удалением ликвацнонной части.

80

дартной стали марки 20ХГНР с нормальным химическим составом, ко­ торые заключались в том, что тракторные шестерни, изготовляемые из этой стали, часто имели значительные отклонения по твердости, меха­ ническим свойствам и требовали повторных термообработок.

В1951 г. в ЦЗЛ был разработан способ ковки крупных слитков из высоколегированных марок стали на цилиндрическую заготовку толщи­ ной около 300 мм с удалением ликвационной части слитка при ковке. Такая поковка отличается большой чистотой по неметаллическим вклю­ чениям по всей толщине и пригодна для изготовления крупных колен­ чатых валов. Схема ковки показана на рис. 12.

3.ОПЫТ ПОЛУНЕПРЕРЫВНОЙ РАЗЛИВКИ СТАЛИ

СПОЛУЧЕНИЕМ КРУПНЫХ ЛИТЫХ ЗАГОТОВОК

ИРАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПРОКАТКИ СЛЯБОВ

Вфасонно-сталелитейном цехе № 2 Кировского завода была смон­ тирована опытная установка для полунепрерывной разливки стали (УНРС). Обеспечение непрерывной работы опытной установки велось инженером-технологом В. К- Лебедевым, а все работы, связанные с ис­ следованием литых опытных заготовок, полученных при разных режи­ мах разливки, а также последующие исследования прокатных загото­

вок проводились сотрудниками ЦЗЛ (В. П. Алферов, А. А. Маслов

идр.).

Врезультате выполненной работы на опытной установке УНРС

были установлены технологические режимы для получения качествен­ ных крупных литых заготовок из углеродистой стали. Эта установка была демонтирована в связи с расширением в цехе производства сталь­ ного фасонного литья.

В дальнейшем на заводе проводилась отработка прокатки литых слябов из углеродистой стали сечением 200X800 мм, полученных с До­ нецкого металлургического завода в количестве 500 т, а затем шло освоение прокатки литых слябов сечением 150X800 мм из стали марок 10 и 20, а также трансформаторной стали, отлитых на УНРС Ново-Липец­ кого металлургического завода.

Таким образом, Кировский завод внес немалый вклад в дело раз­ работки технологии прокатки сортовых профилей из слябов непрерыв­ ной отливки с большим отношением их сторон.

Исследования прокатки квадратных заготовок из слябов непрерыв­ ной разливки проводились Л. Л. Мадорским и Э. В. Никитиным.

Кроме выполнения крупных технологических исследований по раз­ работке и освоению новых технологических процессов исследователь­ ской сталеплавильной группой центральной лаборатории на протяже­ нии многих лет выполнено немало эпизодических работ совместно с тех­ нологами мартеновского цеха, направленных на совершенствование тех­ нологии выплавки и разливки Многих марок стали.

81

Вгоды первых пятилеток под руководством П. В. Умрихина был выполнен ряд исследований и опытных работ по сталеварению в мар­ теновских печах (см. приложение, стр. 243).

Впослевоенный период было внедрено значительное число меро­ приятий, повысивших стойкость динасового свода, пода мартеновских печей, был применен хромомагнезитовый кирпич для сводов вместо ди­ насового и др.

Большое развитие получил в послевоенные годы кислый про­ цесс плавки в электропечах для фасонного литья. Применение его сни­ зило расход электроэнергии на 20—30%, а себестоимость стали сокра­ тилась на 10—15%. Чрезвычайно важным для производства высокока­ чественной стали явилось обязательное измерение температуры жидкой стали вольфрамомолибденовыми термопарами погружения, которые зна­ чительно снизили брак литья по пригару, трещинам и механическим свойствам.

При заправке печей стали применять передовые методы, с помощью которых удалось повысить стойкость стен кислых электропечей до 4500 плавок и более.

В целом путем изменения процессов плавки и раскисления металла кислая электросталь резко улучшилась по всем качественным показа­ телям в изделиях со значительным уменьшением расхода электроэнер­ гии на 1 т выплавленной стали.

Далее приводятся краткие сведения по некоторым исследователь­ ским работам, выполненным ЦЗЛ в области металловедения, горячей механической, термической и химико-термической обработки стали и направленным в конечном итоге на получение высококачественного ме­ талла в заготовках и готовых изделиях.

4.РАЗРАБОТКА МЕТОДА БОРЬБЫ

СФЛОКЕНАМИ В ПОКОВКАХ ЛЕГИРОВАННОЙ СТАЛИ

На Кировском заводе в годы первых пятилеток был впервые раз­ работан и освоен термический метод борьбы со злейшим пороком поко­ вок— флокенами (внутренние трещины металла), встречающимися обычно в поковках, изготовленных из хромоникельмолибденовых и дру­ гих легированных марок конструкционной стали. Для изучения при­ роды этого дефекта и нахождения способов его устранения проводилось много исследований в СССР и за рубежом. Исследовали влияние на флокенообразование способов выплавки стали, разных вариантов ковки слитков, применение диффузионного отжига слитков, промежуточных отжигов и т. д. На заводе проводили опытные работы и исследования по установлению условий возникновения флокенов в поковках из хромоникелевых, хромоникельмолибденовых сталей в зависимости от отдельных и комплекса операций производственного процесса, опреде­ ляющих в целом появление или устранение этого дефекта в поковках.

82

стали. Применение этого метода на заводах (Кировском, Уралмашзаводе и др.) дало не только огромную экономию средств за счет сниже­ ния брака поковок из наиболее дорогих по стоимости марок стали, но и создало уверенность в изготовлении доброкачественных поковок ответ­ ственного назначения.

Продолжительность нагрева слитков, схема ковки, длительность охлаждения поковок в каждом отдельном случае назначаются в зави­ симости от марки стали, размеров и конфигурации поковок.

Следует отметить, что разработанный термический метод борьбы с флокенами хорошо согласуется с водородной теорией происхождения флокенов, а также аллотропической теорией, предложенной академи­ ком Н. Т. Гудцовым.

Приоритет разработки и первоначального освоения термическогометода устранения флокенов в поковках и прокате принадлежит Ки­ ровскому заводу.

5. МЕТОД ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ

ЦЕМЕНТИРОВАННЫХ ДЕТАЛЕЙ

Целью разработанного метода было значительное повышение экс­ плуатационных свойств цементированного слоя деталей, изготовленных из высокопрочных хромоникелевых сталей марок 12Х2Н4А и 18Х2Н4Вза счет получения определенной структуры цементированного слоя с высокой мартенситной твердостью и минимальным содержанием непревращенного аустенита после закалки.

Первоначальные исследования структуры и свойств цементирован­ ного слоя высокопрочных хромоникелевых сталей (с прочностью серд­ цевины деталей более 120 кг/мм) были проведены автором этой статьи еще в довоенные годы. Исследования показали, что все цементуемые высокопрочные стали с повышенным содержанием никеля после цемен­ тации на глубину более 1,2 мм и при содержании углерода на поверх­ ности слоя более 0 ,8 % всегда содержат значительное количество оста­ точного аустенита, весьма устойчивого при последующем нагревании. Вследствие этого остаточный аустенит не претерпевает особых превра­

количестве в цементированном слое после закалки.

Такая структура цементированного слоя (с остаточным аустенитом) приводит к снижению и неоднородности твердости цементированного^ слоя и его напряженности. При шлифовании часто образуются сколы поверхностного слоя и одновременно снижается сопротивление цементи­ рованных деталей изнашиванию и образованию питтингов при высоких удельных давлениях.

В результате исследований для устранения главнейшего недостатка высокопрочных хромоникелевых сталей (типа стали 12Х2Н4А) автором этой статьи был предложен метод предварительной стабилизации струк­

85