Контролируемую прокатку листов осуществляют на толстолистовых и непрерывных широкополосных станах. На широкополосных станах полоса после завершения прокатки быстро охлаждается на отводящем рольганге, а затем медленно в рулоне. Прокатка в черновых и чистовых клетях осуществляется с большими частными обжатиями и малыми паузами между проходами. Прокатка полос в черновых клетях осуществляется в зоне рекристаллизации, а в чистовых – в области, где процесс рекристаллизации не протекает. Суммарное обжатие и температура раската при прокатке в чистовых клетях ограничены. Выдержка полос в рулоне после смотки способствует увеличению предела текучести.

Целью настоящих исследований являлся выбор наиболее оптимальных режимов контролируемой прокатки полос из низкоуглеродистой стали 3.

Материал и методика исследований.

Материал для исследования. В качестве материала для исследований использовали сталь 3 после различных режимов контролируемой прокатке. Режимы прокатки приведены в таблице 1. В каждом проходе давали деформацию »10%. Заготовки под прокатку имели размер 50х50х200 мм (материал 3) и 50х100х200 мм (материал 4). В маркировке образцов первая цифра указывает на номер материала, а вторая на режим прокатки. Механические свойства материала после различных режимов контролируемой прокатки приведены в таблице 2.

Тип образцов. Для определения стандартных механических свойств (s0.2, sb, d) использовали плоские образцы по ГОСТ (рис. 1), вырезанных вдоль направления прокатки. Построение кривой усталости проводили на аналогичных образцах. Для построения кинетических диаграмм усталостного разрушения использовали компактные образцы по методическим указаниям(5) (рис. 2) вырезанных так, чтобы трещина распространялась поперек направления прокатки. Для исследования кинетики роста малых трещин использовали образцы со сферической лункой по обеим сторонам образца (рис. 3). Коэффициенты концентрации Kt по Нейберу составляли 1,25(6). Такая форма образцов для исследования малых усталостных трещин позволяет локализовать места зарождения малых трещин.

Таблица 1.

Режимы контролируемой прокатки стали 3 и 09Г2С

Методика исследований. Испытания на растяжение проводили на испытательной машине “Instron 1185“ со скоростью нагружения 1 мм/мин. На образец прикрепляли датчик деформации с базой 35 мм для построения зависимости Р-e. Построение истиной диаграммы статического разрушения sист-eист не производилось в связи с большими методическими трудностями определения момента и места образования шейки на образцах. Разрушение почти всегда происходит посередине рабочего сечения. Размеры поперечного сечения образца определяли микрометром МК 60-5 с погрешностью 0,01 мм. Погрешность определения нагрузки составляла 100 Н, а удлинения 0,01 мм. Таким образом, погрешность определения напряжения составляла 1 МПа, а удлинение 1%.