DOI: 10.52150/2522-9117-2026-40-009
М. О. Соболенко1,*, ст. викл., ORCID 0000-0002-8653-5262
1 Український державний університет науки і технологій
* Автор для листування: m.o.sobolenko@ust.edu.ua
ОСОБЛИВОСТІ ЗАСТОСУВАННЯ НЕІЗОТЕРМІЧНОЇ ВИТРИМКИ У ПРОЦЕСІ СФЕРОЇДИЗУЮЧОГО ВІДПАЛУ НИЗЬКОВУГЛЕЦЕВОЇ СТАЛІ
Анотація. Для гетерогенних сплавів істотну роль в забезпеченні необхідного комплексу технологічних властивостей грає структурний стан, в даному випадку – морфологія мікроструктури, що отримується після термічної обробки. В разі використання холодної висадки необхідна технологічна пластичність забезпечується сферичною (глобулярною) морфологією часток надлишкових фаз. У зв’язку з цим, сталеві заготовки, призначені для здобуття виробів холодною висадкою, піддають сфероїдизуючому відпалу, який, в основному, здійснюється в печах з тривалістю режиму до десяти і більше годин. У зв’язку з цим операція сфероїдизуючого відпалу характеризується значними енергетичними витратами. Для інтенсифікації процесу сфероїдизації запропоновано різні схеми попередніх обробок, які грунтуються на збільшенні дисперсності часток карбідів і дефектності кристалічної решітки матриці шляхом зниження температури розпаду аустеніту в області евтектоїдного перетворення. При цьому тривалість процесу скорочувалася до декількох годин при практично незмінному типі режиму відпалу. Вивчення особливостей інтенсифікації сфероїдизуючого відпалу та факторів, які впливають на швидкість процесу сфероідизації цементиту низьковуглецевих сталей має велике практичне значення. В даній роботі досліджено використання нагріву оброблювального металу внутрішнім теплоносієм із застосуванням неізотермічної витримки з підвищенням температури та глибоким переохолодженням у процесі сфероїдизуючого відпалу низьковуглецевої сталі, вплив перелічених факторів на тривалість процесу сфероідизації. Встановлено, що максимальне скорочення тривалості сфероїдизуючого відпалу з попередньо підготовленою вихідною структурою досягається за рахунок реалізації режиму з глибоким переохолодженням та неізотермічною витримкою (з підвищенням температури). При цьому нагрівання металу здійснюється внутрішнім теплоносієм, що забезпечує отримання ефекту прискорення формування нового зерна. Скорочення тривалості процесу за глибокого переохолодження та неізотермічною витримкою досягається оптимізацієй значень термодинамічного та кінетичного факторів, що визначають швидкість процесу структурних перетворень.
Ключові слова: сфероїдизуючий відпал, нагрів внутрішнім теплоносієм, неізотермічна витримка, тривалість процесу сфероїдизації.
Посилання для цитування: Соболенко М. О. Особливості застосування неізотермічної витримки у процесі сфероїдизуючого відпалювання низьковуглецевої сталі. Фундаментальні та прикладні проблеми чорної металургії. 2026. Вип. 40. С. 156-165. https://doi.org/10.52150/2522-9117-2026-40-009
Перелік посилань
1. Долженков І. Є. Шляхи суттєвового скорочення часу (тривалості) та покращення якості сфероїдизації карбідів сталевої металопродукції. Будівництво, матеріалознавство, машинобудівництво. Вип. 58. 2011. С. 262-267.
2. Гуль Ю. П., Колпак В. П., Соболенко М. О. Роль термодинамічного чинника у інтенсифікації процесу сфероїдизації цементиту. Будівництво, матеріалознавство, машинобудівництво. 2009. Вип. 48. Ч. 2. С. 30-35.
3. Колпак В. П., Гуль Ю. П., Соболенко М. О. Інтенсифікація процесу сфероїдизуючого відпалу сталі. Енергозберігаюче обладнання для термічної обробки. 2009. С. 10-13.
4. Колпак В. П., Лещенко А. М., Полторацкий Л. М., Бояринцева А. В. Комплексні лінії електротермічної обробки стального прокату та дроту. ОТТОМ-4. 2003. Ч. 1. С. 42-44.
5. Іващенко В. П., Швачич Г. Г., Соболенко М. О. Новітні металургійні технології на основі використання високопродуктивних багатопроцесорних обчислювальних комплексів. Теорія та практика металургії. 2013. № 3 – 4(92 – 93). С. 78-87.
6. Диференційно-термічний аналіз та технології термічної обробки. Монографія./ О. П. Клименко, А. І. Карнаух, О. І. Буря, В. І. Сітар. Дніпропетровськ: Пороги, 2008. 322 с.
7. Kaputkin A. P. Correlation between the thermokinetic parameters of diffusional decomposition and the activation energy of diffusion in steel and nonferrous alloys. Physics of Metals and Metallography. 2005. V.99. №4. pp.343 – 347.
8. Спосіб термічної обробки прокату з низько- і середньовуглецевих сталей для холодного висадження: патент на корисну модель 36892 Україна: МПК(2006) C21D 1/26, C21D 1/78. № u200807153. заяв. 23.05.2008. опубл. 10.11.2008. Бюл. № 21. 6 с.
9. Гуль Ю. П., Цуран В. М. Вплив коефіцієнта форми часток надлишуової фази у гетерофазних сплавах на термодинамічний стимул процесу сфероїдизації часток. Будівництво, матеріалознавство, машинобудівництво. 2006. Вип. 35 Ч. 3. С.78-83.
Рукопис надійшов до редакції / Received 04.03.2026
Рекомендовано до друку / Accepted 28.05.2026
Опубліковано / Published 30.05.2026
