DOI: 10.52150/2522-9117-2022-36-397-403

Луценко Владислав Анатолійович, д.т.н., с.н.с., Інститут чорної металургії ім. З. І. Некрасова НАН України, площа Академіка Стародубова, 1, Дніпро, Україна, 49107. ORCID: 0000-0002-4604-5592

Голубенко Тетяна Миколаївна, к.т.н., с.н.с., Інститут чорної металургії ім. З. І. Некрасова НАН України, площа Академіка Стародубова, 1, Дніпро, Україна, 49107. ORCID: 0000-0002-3583-211X. E-mail: sumer@i.ua

Луценко Ольга Владиславівна, к.т.н., н.с., Інститут чорної металургії ім. З. І. Некрасова НАН України, площа Академіка Стародубова, 1, Дніпро, Україна, 49107. ORCID: 0000-0001-8298-5306

ЕНЕРГОЗБЕРІГАЮЧА ТЕРМІЧНА ОБРОБКА ЛЕГОВАНИХ СТАЛЕЙ ЗІ ЗМІШАНОЮ СТРУКТУРОЮ

Анотація. Мета роботи полягала у дослідженні шляхів скорочення тривалості режиму проміжної термічної обробки легованих сталей із забезпеченням необхідного рівня властивостей та зниженням енергетичних витрат. Для подальшої механічної переробки легованого металопрокату необхідно отримати вихідний прокат зі структурою, яка має високу пластичність та низьку твердість. Для досягнення необхідних механічних властивостей проводиться спеціальна пом’якшувальна термічна обробка – відпал при підкритичних температурах (А₁ – 25…40 °С) із тривалою витримкою. Завдяки відпалу проходять структурні перетворення і структура, що утворюється, має зернисту морфологію. Дослідженнями встановлено, що у сталях зі змішаною структурою у процесі відпалу структурні перетворення починаються з термодинамічно менш стійких структур. Для середньовуглецевих сталей, легованих такими елементами, як хром, молібден, ванадій, збільшення швидкості охолодження після гарячої прокатки в ~1,5 рази дозволяє отримати структуру, більш сприйнятливу до відпалу. Так, для хромомолібденової сталі структура складається з не менше 80% бейніту, ~15% фериту та 5% перліту. Для хромомолібденованадієвої сталі основу структури становить бейніт (~90%), мартенсит (~5%) та ферит (до 5%). В отриманих структурах при подальшому відпалі структурні перетворення протікають за знижених температур і вимагають меншої тривалості витримки. Значення твердості та міцності досліджуваних сталей, оброблених за скороченим режимом, знижуються на 15-30%, а показники пластичності підвищуються на ~50%. Отримання після прокатки такої структури дозволяє прискорити проміжну термічну пом’якшувальну обробку, за рахунок чого знизити енергетичні витрати, і забезпечити високу пластичність сталі перед механічною обробкою (штампування, кування, тощо).

Ключові слова: легування, прокат, структурні перетворення, відпал, сфероїдизація, твердість, механічні властивості.

DOI: https://doi.org/10.52150/2522-9117-2022-36-397-403

Посилання для цитування: Луценко В. А., Голубенко Т. М., Луценко О. В. Енергозберігаюча термічна обробка легованих сталей зі змішаною структурою. Фундаментальні та прикладні проблеми чорної металургії. 2022. Вип. 36. С. 397-403. https://doi.org/10.52150/2522-9117-2022-36-397-403

Перелік посилань

1. Structure formation in the heat treatment of alloy steel bar / V. A. Lutsenko, P. A. Bobkov, T. N. Golubenko, L. A. Drobyshevskii, V. I. Gritsaenko // Steel in Translation. 2013. Vol. 43. Issue 6. P. 394-398.
2. Harisha S. R., Sharma S. S., Kini U. A. Influence of spheroidizing heat treatment on mechanical properties of EN47 steel. Materials Science Forum 2017. Vol. 880. Р. 136-139.
3. Xiaomin Y., Shanshan H., Yiwei Z., Lei Y. Effects of controlled cooling process on microstructure and mechanical properties of 12Cr1MoV boiler steel. Heat Treatment Of Metals. 2015. Vol. 40. Issue 6. P. 116-119.
4. Bhadeshia, H. K. D. H. Bainite in steels: theory and practice. CRC Press, 2019. 600 р.
5. Гудремон Э. Специальные стали / пер. с нем. под. ред. А. С. Займовского, М. Л. Бернштейна, В. С. Меськина. В 2 т., изд. 2-е. Москва : Металлургия, 1966. 1274 с.
6. Morphology modification of carbon chromium-molybdenum steel structure influenced by heat treatment / V. A. Lutsenko, N. I. Anelkin, T. N. Golubenko, V. I. Shcherbakov, O. V. Lutsenko // CIS Iron and Steel Review. 2012. № 1. P. 38-40.
7. Lutsenko V. A, Golubenko T. N., Lutsenko O. V. Features of annealing of alloy steels with mixed structure. Chernye Metally. 2021. Issue 4. P. 39-43. DOI: 10.17580/chm.2021.04.07.
8. Abrams Premium Steel. Description 31CrMoV9, AISI/SAE 1.8519. Abrams Engineering Services GmbH & Co. KG, Osnabrueck, Germany.