ВПЛИВ УМОВ ОХОЛОДЖЕННЯ ЕКОНОМНОЛЕГОВАНОЇ СТАЛІ БЕЙНІТНОГО КЛАСУ НА ПАРАМЕТРИ ДЕНДРИТНОЇ СТРУКТУРИ ТА СФЕРИЧНІСТЬ ГРАНУЛЯРНОГО БЕЙНІТУ
DOI:
https://doi.org/10.15407/scine20.06.038Ключові слова:
бейніт, залізнична рейка, дендрит, сферичність, залежність, швидкість охолодженняАнотація
Вступ. Найчастіше кристалізація металів і сплавів призводить до утворення розгалужених дендритних кристалів.
Проблематика. Встановлення закономірностей впливу умов кристалізації на формування первинної дендритної
структури вуглецевих сталей є одним з основних завдань дослідження процесу структуроутворення.
Мета. Встановити вплив зміни швидкості охолодження по перерізу зливка сталі бейнітного класу з 0,378 % С,
1,02 % Si, 1,38 % Mn, 0,77 % Cr, 0,192 % Mo, 0,095 % V на первинну дендритну структуру, дисперсність та сферичність структурної складової.
Матеріали й методи. Металографічний аналіз дослідних сталей виконано на світловому мікроскопі моделей «Neophot 32» і «Axiovert 200 М МАТ». Визначення мікроструктури та характеру хімічної неоднорідності здійснено із застосуванням 2—3 % спиртового розчину азотної кислоти (HNO3) та водного розчину солі, що утворюється при реакції тринітрофенолу (пікринової кислоти) і їдкого натру (NaOH). Підрахунок розмірів ділянок колишньої первинної дендритної структури та кінцевої структури зроблено методом вимірювання довжин в програмі «imageJ». Контроль твердості за Бринеллем проведено на випробувальній машині «ТБ5004». У дослідженнях застосовано спеціалізоване програмне забезпечення: CalPhad та Qform.
Результати. Мікроструктурні дослідження показали, що при зміні щільності дендритної структури по перерізу
дослідного зливку відбувається зміна сферичності, яка визначається як співвідношення максимальної та мінімальної діагоналей, гранулярного бейніту в діапазоні 0,1539—0,3673, ламелі гранулярного бейніту збільшуються у ~2,4 рази при зменшенні швидкості охолодження по перерізу зливку в діапазоні 60—7 оС/хв.
Висновки. Встановлено зворотній зв’язок щільності дендритної структури та сферичності кінцевої структури гранулярного бейніту. Диспергування структурних складових є перспективним з точки зору підвищення рівня значень й однорідності комплексу механічних властивостей, одночасного підвищення характеристик міцності та пластичності.
Завантаження
Посилання
Babachenko, O. I., Domina, K. H., Kononenko, H. A., Dement’yeva, Zh. A., Podol’s’kyy, R. V., Safronova, O. A. (2021). Influence of Cooling Rate at Hardening of Continuous Casting Blank on Parameters of Dendritic Structure of Carbon Steel with 0.54% C. Metallofiz. Noveishie Tekhnol., 43(11), 1537—1551. https://doi.org/10.15407/mfint.43.11.1537 [in Ukrainian].
Papapetrou, A. (1935). Untersuchungen über dendritisches Wachstum von Kristallen. Zeitschrift für Kristallographie, 92(1), 89—129 [in Germany] https://doi.org/10.1524/zkri.1935.92.1.89.
Shalin, R. E., Svetlov, I. L., Kachanov, E. B., Toloraiya, V. N., Gavrilin, O. S. (1977). Single-crystals of nickel heat-resistant alloys. Moscow [in Russian].
Grankin, S. S. (2008). Study of the temperature gradient at the crystallization front of single crystals of Ni—W-alloys. Problems of atomic science and technology. Series: Vakuum, pure materials, superconductors, 17(1), 162—165 [in Russian].
Smirnov, A. N., Pilyushenko, V. L., Minaev, A. A., Molot, S. V., Belobrov, Yu. N. (2002). Сontinious casting processes. Donetsk [in Russian].
Sladkosheev, V. T., Axtyrskij, V. I., Potanin, R. V. (1963). The quality of steel during continuous casting. Moscow [in Russian].
Chizhikov, A. I., Perminov, V. P., Ioximovich, V. E. Girskij, V. E., Morozenskij, L. I., Grigorev, L. F. (1970). Сontinuous casting of steel into large section billets. Moscow [in Russian].
Smirnov, E. N. (2001). Properties and structure of billets made of continuously cast metal for the production of rolled products for critical purposes. Metal and casting of Ukraine, 3—4, 17—20 [in Russian].
Smirnov, A. N., Kuberskij, S. V., Shtefan, E. V. (2011). Continuous casting of steel. Donetsk [in Russian].
Babachenko, O. I., Kononenko, G. A., Podolskyi, R. V. (2021). Development of a model for calculating changes in K76F rail steel temperature to determine the heat treatment parameters. Science and Innovation, 17(4), 25—32. https://doi. org/10.15407/scine17.04.025
Babachenko, O. I., Kononenko, G. A., Podolskyi, R. V., Safronova, O. А. (2021). Steel for railroad rails with improved operating properties. Materials Science, 56(6), 814—819. https://doi.org/10.1007/s11003-021-00499-1
Lutsenko, V. A., Parusov, E. V., Golubenko, T. N., Lutsenko, O. V. (2019). Energy effective mode of softening heat treatment of silicon-manganese steel. Chernye Metally, 11, 31—35.
Parusov, E. V., Lutsenko, V. A., Chuiko, I. N., Parusov, O. V. (2020). Influence of chemical composition and cooling parameters on kinetics of austenite decomposition in high-carbon steels. Chernye Metally, 9, 39—41.
Pirozhkova, V. P., Yatsenko, M. Yu., Lunev, V. V., Grishchenko, S. G. (2012). Atlas of microstructures of non-metallic inclusions. Zaporizhzhia [in Russian].
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2024 Положення про авторські права Автори, які публікуються у журналі «Наука та інновації», погоджуються на такі умови: Автори зберігають авторські права та надають журналу право першої публікації. Автори можуть вступати в окремі, додаткові договірні угоди для не ексклюзивного розповсюдження надрукованої у журналі «Наука та інновації» версії своєї роботи (статті) (наприклад, розмістити її в інституційному сховищі або опублікувати в своїй книзі), із підтвердженням її первинної публікації у журналі «Наука та інновації». Авторам дозволено розміщувати свою роботу в Інтернеті (наприклад, в інституційних сховищах або на їх веб-сайті).
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
