Структуроутворення та властивості листових конструкційних сталей при режимах ординарної та комбінованої термічної обробки з витримкою в міжкритичному інтервалі температур : Metalozn. obrobka met., 2023, Vol. 29 No. 1, 46-57

В. Л. Плюта; Г. В. Левченко; А. М. Нестеренко

doi:10.15407/mom2023.01.046

Автор(и)

В. Л. Плюта Інститут чорної металургії ім. З.І. Некрасова НАН України, Дніпро https://orcid.org/0000-0001-6564-7866
Г. В. Левченко Інститут чорної металургії ім. З.І. Некрасова НАН України, Дніпро https://orcid.org/0000-0003-1173-5320
А. М. Нестеренко Інститут чорної металургії ім. З.І. Некрасова НАН України, Дніпро https://orcid.org/0000-0002-1644-5472

DOI:

https://doi.org/10.15407/mom2023.01.046

Ключові слова:

структуроутворення, міжкритичний інтервал температур, ізотермічний розпад, мартенсито-бейнітна фаза, комбінований режим

Анотація

Досліджені особливості структури, характер розподілу легуючих елементів і домішок між структурними компонентами листових низьколегованих сталей, що пройшли термічну обробку з витримкою в міжкритичному інтервалі температур (МКІТ), структуроутворення та механічні властивості цих сталей після комбінованих режимів термічної обробки з витримкою в МКІТ.
Аналіз розподілу елементів між структурними складовими досліджених низьколегованих сталей дозволив встановити, що при термічній обробці з безпосередньою витримкою в МКІТ такі елементи, як марганець, хром, алюміній, ванадій, сірка і фосфор концентруються переважно в зміцнюючій мартенсито-бейнітній фазі, в той час як нікель, кремній та титан розподіляються між зміцнюючою фазою та феритом рівномірно. Проведеними дослідженнями на прикладі листової низьколегованої сталі 14Г2 показано, що ефекти подрібнення феритного зерна, перлітної та мартенситної (бейнітної) складових при комбінованій обробці з витримкою в МКІТ можуть бути зумовлені реалізацією механізму множинного зародкоутворення мікрокристаллів фериту при низьких (450-550ºС) температурах ізотермічного розпаду аустеніту. Встановлено, що комбіновані режими з витримкою в МКІТ дозволяють без застосування операцій гартування та відпуску досягти в листовій низьколегованій сталі 14Г2 показники механічних властивостей на рівні класу міцності 390 за ДСТУ 8541:2015 зі значеннями межі плинності 422-425 МПа і з високими показниками пластичності та ударної в'язкості. Отже, використання цих режимів у модифікованому вигляді може бути рекомендовано для створення наскрізних енергозберігаючих технологій термічної обробки з витримкою в МКІТ листового прокату з низьколегованих сталей у потоці товстолистових станів, оснащених агрегатами нормалізації.

Посилання

Polyakova A.M., Sadovsky V.D., MiTOM, 1970, No.1, pp. 5-8 [in Russian].

Golovanenko S.A., Konnova I.Yu., Baikov A.I., Steel, 1981, No. 9, pp. 65-71 [in Russian].

Livshits L.S., Shcherbakova V.S., Zhovinskaya I.L., Steel, 1978, No. 5, pp. 457-460 [in Russian].

Golovanenko S.A., Fonshtein N.M. Dvukhfaznyye nizkolegirovannyye stali (Two-phase low-alloy steels), M.: Metallurgy, 1986, 207 p. [in Russian].

Kulesha V.A., Degtyarev V.N., Khabibulin D.M., Byulleten' ”Chernaya metallurgiya”, 2001, No. 6, pp. 69–73 [in Russian].

Bernshtein M.L., Rakhshtadt A.G. Metallovedeniye i termicheskaya obrabotka stali (Metal science and heat treatment of steel), M.: Metallurgy, 1983, Vol. 3, 216 p. [in Russian].

Bernshtein M.L., Zaimovsky V.A., Kaputkina L.M. Termomekhanicheskaya obrabotka stali (Thermomechanical processing of steel), Moskva: Metallurgy, 1983, 480 p. [in Russian].

Pickering F.B. Fizicheskoye metallovedeniye i razrabotka staley (Physical metallurgy and development of steels), M: Metallurgy, 1982, 184 p. [in Russian].

Sidorenko O.G., Fedorova I.P., Volkov K.V. Nekotoryye osobennosti formirovaniya struktury na nachal'nom etape raspada austenita, podvergayemogo termotsiklirovaniyu (Some features of the formation of the structure at the initial stage of the decomposition of austenite subjected to thermal cycling), Problemy sovremennogo materialovedeniya, Dnepropetrovsk: PGASA, 1999, pp. 39-40 [in Russian].

Gadzyra N.F., Kharkov E.I., Yakubtsov I.A., Metallofizika, 1989, Vol. 11, No. 1, pp. 88-92 [in Russian]

Kuhn U., Ekert J., Mattern N., Schultz L., Applied physics Letters, 2002, Vol. 80, No. 14, pp. 2478-2480 [in English]. https://doi.org/10.1063/1.1467707

Grigorovich V.K. Tverdost' i mikrotverdost' metallov (Hardness and microhardness of metals), M.: Nauka, 1976, 230 p. [in Russian]

Starodubov K.F., Uzlov I.G., Savenkov V.Ya. Termicheskoye uprochneniye prokata (Thermal hardening of rolled products), M.: Metallurgy, 1970, 368 p. [in Russian].

Spivakov V.I., Orlov E.A., Babitsky M.S., Savenkov V.Ya. Termicheskaya i termomekhanicheskaya obrabotka stali: Tematich. otrasl. sb. nauchn. tr., M.: Metallurgy, 1984, pp. 55-59 [in Russian].