125038 (Дефекты рельсовой стали), страница 4

Подрез – поверхностный дефект в виде продольного углубления, расположенного по всей длине или на отдельных участках поверхности проката. Образование подреза связывают с неправильной настройкой валковой арматуры или одностороннего перекрытия калибра. Дефект может иметь тупое или остроугольное дно.

Металл в области подреза может быть обезуглерожен. Для дефекта характерно наличие вкатанной окалины, следы ликвации элементов отсутствуют (рисунок 1.19).

2.5 Закат

Закат – поверхностный дефект, представляющий собой прикатанный продольный выступ (рисунок 1.20) (накат металла с ровным краем), образовавшийся, например, в результате закатывания уса, подреза, следов зачистки, рисок, неправильной задачи заготовки в калибры. Дефект имеет значительную протяженность – до нескольких метров.

Полость заката расположена под острым углом к поверхности проката. На микрошлифах характерным идентификационным признаком заката является неразветвленный острый конец дефекта, огибаемый волокном (текстура деформации). Полость дефекта обычно шире у поверхности и плавно сужается вглубь, ее стенки гладкие. В зоне заката наблюдаются обезуглероживание, мелкие оксиды, вкатанная окалина (рисунок 1.20).

При вдавливании уса закат может быть расположен перпендикулярно к поверхности металла и иметь серповидный конец. Ликвация элементов в области дефекта отсутствует.

2.6 Риска (царапина)

Риска (царапина) – поверхностный дефект в виде канавки без выступа кромок с закругленным или плоским (чашеобразным) дном. Образование дефекта связывают с царапанием поверхности проката изношенной прокатной арматурой. Расположение дефекта по периметру рельсового профиля произвольное. На поверхности рельсового профиля может быть несколько рисок, параллельных друг другу и оси прокатки.

На микрошлифах полость риски перпендикулярна к поверхности, характерным признаком рисок является тупой широкий конец (рисунок 1.21). Риска не сопровождается изменениями структуры, не содержит неметаллических включений и ликвации элементов.

2.7 Отпечатки (вмятины)

Отпечатки (вмятины) – поверхностный дефект, представляющий собой углубления или выступы, расположенные по всей длине (обычно с определенной периодичностью) или на отдельных участках проката (рисунок 1.22).

Изменения микроструктуры вокруг дефекта отсутствуют, либо наблюдается частичное обезуглероживание. Ликвация элементов в области дефекта отсутствует.

Образование дефекта связано с наличием выступов или углублений на прокатных валках, отпечатывающихся на прокате.

2.8 Морщины

Морщины – поверхностный дефект в виде группы чередующихся продольных углублений и выступов, располагающихся обычно по всей длине раската, как правило, в зоне, соответствующей разъему валков. Глубина дефекта редко превышает 1,0 мм.

Характерными признаками морщин на поперечных микрошлифах являются полости с гладкими стенками и тупыми концами, частично заполненные окалиной. Глубина обезуглероженного слоя поверхности морщин соответствует (в некоторых случаях несколько больше) глубине обезуглероженного слоя поверхности проката. Ликвация элементов в области дефекта отсутствует (рисунок 1.23).

2.9 Трещина напряжения

Трещина напряжения – холодные трещины, возникающие в процессах прокатки металла или охлаждения после нее. В прокате трещины могут быть вызваны температурными и механическими напряжениями. Трещины напряжения обычно извилистые, малой ширины, расположены под прямым углом к поверхности (рисунок 1.24) и плавно суживаются вглубь, могут иметь ответвления или раздвоенный конец. Конец трещины тонкий, проходит по границам зерен (рисунок 1.25). В зависимости от температуры возникновения полости трещины могут быть незначительно окислены и обезуглерожены. Скопления неметаллических включений и ликватов в области трещины отсутствуют.

В соответствии с ГОСТ Р 51685–2000 поверхность рельса должна быть без раскатанных трещин, рванин, скворечников, плен, закатов, подрезов и вмятин, поперечных рисок и царапин.

2.10 Осевой деформационный перегрев или пережог

Осевой деформационный перегрев или пережог – внутренний дефект, вызванный деформационным разогревом осевых слоев НЛЗ до температур перегрева (вязко-хрупкого перехода) и оплавления эвтектической структурной составляющей. При воздействии растягивающих напряжений на ослабленную перегревом осевую область происходит разрыхление внутренней зоны заготовки. Осевой перегрев может возникать при деформации НЛЗ в черновой клети, когда температура осевых слоев металла наиболее высокая. Факторами, повышающими вероятность возникновения осевого деформационного перегрева и пережога стали, являются чрезмерно высокие температуры нагрева метала в печи, развитая осевая ликвация, высокие степени деформации металла в первых проходах, пониженная теплопроводность стали. Осевой перегрев приводит к образованию мелких осевых трещин, микрорванин, пористости.

На микрошлифах по месту осевого пережога наблюдаются разрывы металла по границам бывших аустенитных зерен, ослабленных скоплением мелких диффузионных оксидов и оксидов типа окалины (рисунок 1.26). Вокруг дефекта наблюдается обезуглероживание. Дефект сильно разветвлен в сечении.

При производстве рельсов осевой деформационный перегрев и пережог могут послужить причиной расслоения в шейке рельсового профиля и в последующем – поломки рельса в роликоправильной машине. Наибольшей склонностью к возникновению осевого деформационного перегрева и пережога охарактеризована заэвтектоидная рельсовая сталь.

Заключение

В настоящее время основными производителями и поставщиками рельсового проката в России являются ОАО «Новокузнецкий металлургический комбинат» и ОАО «Нижнетагильский металлургический комбинат», входящие в состав ООО «ЕвразХолдинг», причем на долю ОАО «НКМК» приходится в среднем 65 – 70% от общего объема российских рельсов.

За свою более чем полувековую историю легендарным комбинатам удалось успешно функционировать в условиях подъема производства в послевоенные годы, вместе с другими российскими стальпроизводящими предприятиями пережить спад производства, переход на рыночные отношения в 90-х годах прошлого века, а в наши дни в составе ООО «ЕвразХолдинг» стать преуспевающими комбинатами, производящими высококачественную конкурентоспособную на российском и мировом рынках рельсовую продукцию.

Наиболее сильные изменения в технологии производства предприятия претерпели в последнее десятилетие, когда качество рельсов стало доминирующим в вопросах выживаемости комбинатов в условиях жесткой рыночной конкуренции среди производителей ближнего и дальнего зарубежья. За этот период проделан колоссальный объем работ по строительству и пуску в эксплуатацию новых металлургических агрегатов. В частности, только за последний год на ОАО «НКМК» смонтирован и сдан в строй второй агрегат комплексной обработки стали, заменено механическое и энергетическое оборудование закалочной и отпускной печей термоотделения рельсобалочного цеха, полностью автоматизированы и переведены на отопление природным газом теплотехнические агрегаты, пущена в эксплуатацию долгожданная методическая печь с шагающими балками для нагрева непрерывнолитых заготовок под прокатку. Таких существенных трансформаций технологии и капиталовложений комбинаты не испытывали, пожалуй, с момента их рождения.

Столь мощный технический и технологический прорыв в области производства рельсов стал возможен благодаря компании ООО «Евраз-Холдинг», сплотившей и объединившей усилия двух комбинатов в направлении наращивания производственных мощностей и повышения качества рельсовой продукции.

В лучших традициях российского металлургического производства и науки было их тесное плодотворное взаимодействие, которое неоднократно подтверждало известный тезис о том, что теория без практики – мертва, а практика без теории – слепа. Ярким примером тому служит симбиоз ОАО «НКМК» и ГОУ ВПО «Сибирский государственный индустриальный университет», уходящий корнями в далекие 30-е годы прошлого века, когда они были Кузнецким металлургическим комбинатом и Сибирским металлургическим институтом.

Список литературы

1. Дефекты и качество рельсовой стали: Справ. изд./ В.В. Павлов, М.В. Темлянцев, Л.В. Корнева и др. – М.: Теплотехник, 2006 – 218 с.: ил.

2. Ежов А.А., Герасимова Л.П. Дефекты в металлах. Справочник-атлас. – М.: Русский университет, 2002. – 360 с.

3. Дефекты стальных слитков и проката: Справ, изд. / В.В. Правосудович, В.П. Сокуренко, В.Н. Данченко и др. – М.: Интермет Инжиниринг, 2006. – 384 с.