DOI: 10.52150/2522-9117-2026-40-003
Т. М. Голубенко1,*, к.т.н., ORCID 0000-0002-3583-211X
В. А. Луценко1, д.т.н., с.н.с., ORCID 0000-0002-4604-5592
О. В. Луценко1, к.т.н., ORCID 0000-0001-8298-5306
Г. І. Сівак1, н.с., ORCID 0000-0001-6948-7732
1 Інститут чорної металургії ім. З.І. Некрасова НАН України
* Автор для листування: sumer@i.ua
ПРО ВПЛИВ ЧИСТОТИ НИЗЬКОВУГЛЕЦЕВОЇ СТАЛІ G3Si1 ПРИ ВИРОБНИЦТВІ ТОНКОГО ДРОТУ
Анотація. Неметалеві включення відіграють ключову роль у багатьох важливих властивостях сталі, впливаючи на обробку і застосування сталевих виробів. Виробництво сталевого дроту вимагає високої чистоти сталі, оскільки неметалеві включення можуть негативно впливати на його якість: спричиняти дефекти, зниження пластичності та зменшення довговічності виробу. Контроль неметалевих включень є важливим етапом у виробництві високоякісного сталевого дроту. Для катанки з легованих, зокрема кремнієво-марганцевих сталей типу G3Si1, у нормативній документації не наведено граничної кількості неметалевих включень, які можуть бути в сталі без впливу на технічні характеристики. Тож метою дослідження було визначення кількості неметалевих включень для сталі зварювального призначення і їх вплив на технічні характеристики дроту. Проводилось порівняльне дослідження якості двох партій кремнієво-марганцевої сталі G3Si1, яку переробляють у дріт холодним волочінням з діаметру 5,5 мм до 2,0 мм і 0,8 мм. Основні труднощі при виробництві дроту малих діаметрів пов’язані з підвищенням міцності та обривністю металу в процесі волочіння на виробництві. Структура досліджуваної катанки G3Si1 діаметром 5,5 мм складалася з фериту, перліту і бейніто-мартенситних ділянок. Перед волочінням на малий (1,2…0,8 мм) діаметр кремнемарганцеву сталь піддають термічній обробці – відпалу, який знижує міцність завдяки проходженню процесів сфероїдизації. В результаті структура дослідної сталі складається з фериту і зернистого перліту. Обидві партії дроту зі сталі G3Si1, виробництво яких проходило без обривів та з обривами, мають однакову зернисту ферито-перлітну структуру та схожі властивості. Незначне підвищення міцності дроту може бути пов’язане з більшим вмістом марганцю в межах нормативних значень. Дослідження показали, що для сталі G3Si1 наявність перевищення вмісту неметалевих включень на 0,5…0,8 одиниць індексу у вихідній катанці діаметром 5,5 мм призводить до обривів при подальшому волочінні на дріт. В результаті деформації кількість рядкових неметалевих включень у дроті малих діаметрів значно зростає. Отже контроль включень у низцьковуглецевій сталі G3Si1 є необхідним для забезпечення безперервного виробництва.
Ключові слова: низьковуглецева сталь, неметалеві включення, обривність, механічні властивості, структура.
Посилання для цитування: Про вплив чистоти низьковуглецевої сталі G3Si1 при виробництві тонкого дроту / Т. М. Голубенко, В. А. Луценко, О. В. Луценко, Г. І. Сівак // Фундаментальні та прикладні проблеми чорної металургії. 2026. Вип. 40. С. 44-55. https://doi.org/10.52150/2522-9117-2026-40-003
Перелік посилань
1. Парусов Е. В., Сичков О. Б., Чуйко І. М., Сагура Л. В., Сивак А. І., Голубенко Т. М. Вплив хімічного складу сталі на утворення бейніто-мартенситних ділянок в структурі бунтового прокату зварювального призначення. Вісник Українського матеріалознавчого товариства ім. І. М. Францевича. 2017. № 10. С.60-66.
2. Asati B., Shajan N., Arora K. S. Development of high strength welding consumable for arc welding carbon steels. Materials Today: Proceedings. 2023. http://doi.org/10.1016/j.matpr.2023.07.007
3. Das S., Talukdar S., Kumar A., Mukhopadhyay G. Metallurgical investigation of welding wire rod grade during processing. Engineering Failure Analysis. 2020. Vol. 118. 104884. http://doi.org/10.1016/j.engfailanal.2020.104884
4. Wang Y., Karasev A., Park J.H., Jönsson P.G. Non-metallic Inclusions in Different Ferroalloys and Their Effect on the Steel Quality: A Review. Metallurgical and Materials Transactions B. 2021. Vol. 52. 2892–2925. https://doi.org/10.1007/s11663-021-02259-7
5. Lipiński T. Analysis of the Distribution of Non-Metallic Inclusions and Its Impact on the Fatigue Strength Parameters of Carbon Steel Melted in an Electric Furnace. Materials. 2024. 17 (24). 6151. https://doi.org/10.3390/ma17246151
6. Vasconcellos A. L. da Costa e Silva. The effects of non-metallic inclusions on properties relevant to the performance of steel in structural and mechanical applications. Journal of Materials Research and Technology. Vol. 8, Iss. 2, 2019, P. 2408-2422. https://doi.org/10.1016/j.jmrt.2019.01.009
7. Vasconcellos A. L. da Costa e Silva. Non-metallic inclusions in steels – origin and control. Journal of Materials Research and Technology. Vol. 7, Iss. 3, 2018, P. 283-299. https://doi.org/10.1016/j.jmrt.2018.04.003
8. ISO 16120-4:2017. Non-alloy steel wire rod for conversion to wire —Part 4: Specific requirements for wire rod for special applications. International standard. 2017, Published in Switzerland 11p.
Рукопис надійшов до редакції / Received 06.11.2025
Рекомендовано до друку / Accepted 28.05.2026
Опубліковано / Published 30.05.2026
