Studium vybraných termofyzikálních vlastností ocelí

Abstract

Tato diplomová práce se zabývá studiem teplot fázových transformací dvou vybraných jakostí ocelí, které se liší svým složením. Tyto jakosti ocelí jsou určeny k výrobě plynule litých sochorů a následně k výrobě bezešvých trubek v podmínkách ArcelorMittal Ostrava a.s. a ArcelorMittal Tubular Products Ostrava a.s. Teoretická část práce je zaměřena na obecný popis metod termické analýzy a jejich využití. Diferenční termická analýza je jednou z metod vhodných k získání termodynamických a termofyzikálních údajů ocelí. Tato metoda byla v experimentální části využita k získání teplot fázových transformací dvou ocelí. Metoda DTA byla experimentálně provedena na přístroji Setaram SETSYS 18TM. Vyhodnocení získaných DTA křivek bylo provedeno v programu Setsoft. Byly získány teploty fázových přeměn dvou vzorků ocelí v nízkoteplotní a vysokoteplotní oblasti (eutektoidní přeměny, přeměny α → γ, přeměny γ → δ, peritektické přeměny, teploty solidu a likvidu). Experimentálně získané teploty ocelí byly extrapolovány na rovnovážné podmínky. Získané teploty fázových transformací byly porovnány s teplotami uvedenými v binárním metastabilním diagramu Fe-Fe3C. Následně byly vypočteny teploty fázových transformací dosazením chemického složení dané oceli do výpočtových vztahů vyhledaných v literatuře a pomocí software Thermo-Calc a IDS. Vypočítané teploty byly porovnány s experimentálně získanými a vzájemné rozdíly byly diskutovány. Vliv jednotlivých parametrů a dosažené výsledky jsou shrnuty v závěru práce.

This thesis studies the temperatures of phase transformations of two selected real steels grades, which differ in their composition. These real steels grades are used for the production of continuously cast billets and subsequently for the production of seamless tubes in ArcelorMittal Ostrava a.s. and ArcelorMittal Tubular Products Ostrava a.s. The theoretical part is focused on describing the methods of thermal analysis and their use. The differential thermal analysis is one of the methods suitable to obtain thermodynamic and thermophysical steel data. This method was used in the experimental section to obtain phase transformation temperatures of the two steels. DTA method was experimentally performed on a Setaram SETSYS 18TM. Evaluation of the DTA curves was done in Setsoft. The temperatures of phase transformation of two steel samples were obtained at low and high temperature region (eutectoid transformation, transformation α → γ, transformation γ → δ, peritectic transformation, the solidus temperature and liquidus). The experimentally obtained temperatures of steel were extrapolated to equilibrium conditions. The acquired phase transformations temperatures were compared with temperatures set in binary metastable diagram Fe-Fe3C. Subsequently, the phase transformation temperatures were calculated by substituting chemical composition of the steel into computational relationships found in the sources and by using Thermo-Calc software and IDS. Calculated temperatures were compared with experimental results and their differences were discussed. The influence of individual parameters and results are summarized in the conclusion.