Вплив нормалізації на кількісні параметри мікроструктури конструкційної сталі

Автор(и)

  • Є. Г. Афтанділянц Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України, Київ, Україна https://orcid.org/0000-0001-5864-9855
  • Ю. Г. Квасницька Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України, Київ, Україна https://orcid.org/0000-0003-3790-2035
  • В. І. Вейс Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України, Київ, Україна https://orcid.org/0000-0001-8889-2303
  • Т. В. Степанова Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України, Київ, Україна https://orcid.org/0009-0002-5489-9595
  • Ж. В. Пархомчук Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України, Київ, Україна https://orcid.org/0000-0002-3026-8951
  • К. Г. Квасницька Національний університет біоресурсів і природокористування України, Київ, Україна https://orcid.org/0000-0001-8712-9285

DOI:

https://doi.org/10.15407/mom2025.04.052

Ключові слова:

сталь, хімічний склад, нормалізація, кількісний аналіз, ферит, перліт, зерно, розмір, коефіцієнт форми

Анотація

В статті розглянуто вплив нормалізації на такі основні кількісні параметри мікроструктури литої конструкційної сталі, як довжина, ширина, коефіцієнт форми, площа зерен та загальна площа зерен фериту та перліту. Показано можливості аналізу мікроструктури за допомогою комп’ютерної програми аналізу зображення, в порівнянні з дослідженням мікроструктури шляхом використання еталонних шкал. Встановлено, що після нормалізації від 865 оС довжина і ширина зерен фериту зменшується, відповідно, в 1,88 і 2,33 рази, коефіцієнт форми на 10 - 12 %, середня площа феритного зерна в 4,78 - 5,18 разів, а загальна площа фериту збільшується в 1,3 - 1,5 разів. Довжина і ширина зерен перліту зменшується, відповідно, в 2,21 і 2,01 рази, коефіцієнт форми на 3 – 12 %, середня площа перлітного зерна в 3,96 - 4,02 рази, а загальна площа перліту - на 2 - 15 %. Показано, що диспергування мікроструктури сталі відбувається в наслідок збільшення відсотку елементів структури, які мають менші розміри. Довжина і ширина зерен фериту в інтервалі значень від 10 до 20 мкм збільшується, відповідно, з 39 і 85 % для вихідного стану до 91 і 97 % після нормалізації, тобто в 2,3 рази і на 14 %. Коефіцієнт форми при значенні 2 збільшується на 8 %, а площа зерен фериту в інтервалі від 100 до 300 мкм2 складає після нормалізації 94 %, що в 2,1 рази більше ніж в вихідному стані.  Встановлено, що розподіл перліту в мікроструктурі литої сталі після нормалізації характеризується тим, що довжина і ширина зерен перліту, в інтервалі від 10 до 50 мкм, змінюється, відповідно, з 85 до 100 і з 95 до 100 % випадків, коефіцієнт форми у 99% випадків в інтервалі 1- 4. Значення середньої площі перлітного зерна у литому стані у 98 % випадків знаходиться в інтервалі від 0 до 1750 мкм2, а після нормалізації у 99 % випадків – від 0 до 1250 мкм2. Показано, що загальна площа фериту в литому стані складає 100 % в інтервалі від 15 до 30 мкм2, а після нормалізації від 15 до 45 мкм2, а загальна площа перліту в аналогічному інтервалі змінюється, відповідно, з 75 – 90 мкм2 до 60 – 90 мкм2. Матеріали статті можуть бути використані науковцями для кількісного аналізу впливу зовнішніх факторів на мікроструктуру металів і сплавів.

Посилання

GOST 8233–56. (1956). Etalony mikrostruktury [Microstructure standards]. Moscow: Publishing House of Standards. [in Russian]

GOST 1435–99. (1999). Prutki, polosy i motki iz instrumentalʹnoi nelegirovannoi stali [Bars, strips, and coils of non-alloy tool steel]. Moscow: Publishing House of Standards. [in Russian]

GOST 5639–82. (1982). Stali i splavy. Metody opredeleniya velichiny zerna [Steels and alloys. Methods for determining grain size]. Moscow: Publishing House of Standards. [in Russian]

SEO ImageLab. (n.d.). Image analysis software. Retrieved from https://seo-tec.com.ua/ImageAnalyzers/ImageAnalyzers.html [in English]

ImageJ. (n.d.). Image processing and analysis in Java. Retrieved from https://imagej.nih.gov/ij/ [in English]

Gureeva, M. A., Ovchinnikov, V. V., & Manakov, I. N. (2019). Metallovedenie: makro- i mikrostruktury liteinykh alyuminievykh splavov [Physical metallurgy: Macro- and microstructures of cast aluminum alloys]. Moscow: Yurait. [in Russian]

Rabinovich, M. Kh., & Trifonov, V. G. (1985). On the influence of superplastic deformation on the matrix structure of alloys. In Metallovedenie legkikh splavov (pp. 85–93). Moscow: VILS. [in Russian]

Nosenko, V. A., Aleksandrov, A. A., & Avilov, A. V. (2017). Grain shape coefficient of fractions of silicon carbide abrasive powders. Sovremennye naukoemkie tekhnologii, (2), 53–57. [in Russian]

Downloads

Опубліковано

2025-12-31

Як цитувати

Афтанділянц, Є. Г., Квасницька, Ю. Г., Вейс, В. І., Степанова, Т. В., Пархомчук, Ж. В., & Квасницька , К. Г. (2025). Вплив нормалізації на кількісні параметри мікроструктури конструкційної сталі. Науково-технічний журнал ‘’Металознавство та обробка металів‘’, 31(4), 52–59. https://doi.org/10.15407/mom2025.04.052

Номер

Розділ

МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕННЯ ТА КОНРОЛЮ ЯКОСТІ МЕТАЛІВ