Transformations in non-metallic inclusions by high-temperature metallography

Authors

Keywords:

steel, non-metallic inclusions, laser action

Abstract

Formulation of the problem. It is interest to research the transformations in non-metallic inclusions under laser treatment of steels. It is necessary to analyse the peculiarities of influence of high-speed heating on the different transformations in different types of inclusions that can to cause the change of properties of inclusions and steels after heat or laser treatment. Also it is necessary to discover the possibilities of controlling heterogenezation of non-metallic inclusions and steel matrix in the time of formation of local gradiental and composite zones of contact interaction in systems inclusion-matrix. The goal of work is to discover the fundamental types of transformations in non-metallic inclusions by laser heating. The materials for investigation were commercial steels containing different non-metallic inclusions. The specimens of different steels with preliminary polished surface were exposed to laser beaming on the installations GOS-30M and GUANTUM-16. Methods of investigation – petrography and optical microscopy (Neophot-21) were used. Findings. It was fixed under laser action melting and speed crystallization of non-metallic inclusions, shear polymorphic transformations,  transition into more or less stable condition, precipitation and dissolution of second phase, change of chemical composition, reduction of metals from oxides, formation of gradiental and composite microzones takes place. The peculiarities of  transformations in non-metallic inclusions being on the polished surface under speed heating in the condition of laser action were investigated. The peculiarities of  transformations in non-metallic inclusions under ordinary and high-speed heatng are discussed. Originality. The peculiarities of transformations in non-metallic inclusions under high-speed heating and cooling taking place under interaction between non-metallic inclusions and steel matrix were determined. Practical value. The using of receiving results will allow to elaborate the methods and regimes of laser treatment allowing to influence on the sizes, chemical composition, structure and distribution of non-metallic inclusions in steels with the aim of raise of mechanical properties.

Author Biography

S. I. Gubenko, National Metallurgical Academy of Ukraine

Material Science Department, Professor, Dr. Sc. (Tech.)

References

Неметаллические включения в стали : монография / [С. И. Губенко, В. В. Парусов, И. В. Деревянченко]. − Днепропетровск : АРТ-ПРЕСС, 2005. – 536 с.

Губенко С. И. Трансформация неметаллических включений в стали : монография / С. И. Губенко. – Москва : Металлургия, 1991. – 225 с.

Упрочнение деталей лучом лазера : монография / [В. С. Коваленко, Л. Ф. Головко, Г. В. Меркулов, А. И. Стрижак]. – Киев : Техника, 1981. – 131 с.

Лазерная поверхностная обработка металлов и сплавов : монография / [П. А. Леонтьев, Н. Т. Чеканов, М. Г. Хан]. – Москва : Металлургия, 1986. – 142 с.

Структура и свойства сплавов обработанных излучением лазера : монография / [М. А. Криштал, А. А. Жуков, А. Н. Кокора]. – Москва : Металлургия, 1973. – 192 с.

Лазерная и электроннолучевая обработка материалов : справочник // [Н. Н. Рыкалин, А. А. Углов, И. В. Зуев, А. Н. Кокора]. – Москва : Машиностроение, 1985. – 496 с.

Губенко С. И. Возможности трансформации неметаллических включений и межфазных границ включение − матрица при высокоэнергетических обработках / С. И. Губенко // Металлофизика, новейшие технологии. − 2014. − Т. 36. − № 3. − C. 287−315.

Денисенко О. І. Розподіл температури одновимірного зразка в умовах місцевої термообробки / О. І. Денисенко, В. І. Цоцко, І. М. Спиридонова, Б. Г. Пелешенко // Фізика і хімія твердого тіла. – 2008. − Т. 9. – № 1. – С. 181−184.

Цоцко В. И. Температурные характеристики поверхностного слоя низкоуглеродистых сталей в условиях линейного нагрева поверхности / В. И. Цоцко, А. И. Денисенко // Вісник Дніпропетровського національного університету. − 2004. − № 2: − С. 72−77.

Цоцко В. И. Аналитическое моделирование поля температур одномерного образца в условиях местной термоциклирующей обработки / В. И. Цоцко, И. М. Спиридонова, Б. И. Пелешенко, А. И. Денисенко // Сучасні проблеми металургії. Наукові праці. – Т. 10. – Дніпропетровськ : Системні технології, 2007. – С. 170−178.

Цоцко В. И. Аналитическое моделирование температурного поля одномерного образца в условиях местной термообработки / В. И. Цоцко, И. М. Спиридонова, Б. И. Пелешенко, А. И. Денисенко // Системні технології. – Вип. 3 (56). – Т. 2. – Дніпропетровськ, 2008. – С. 22−29.

Цоцко В. И. Нестационарное поле температур в металле в условиях импульсного энергетического воздействия / В. И. Цоцко, Б. И. Пелешенко, А. И. Денисенко // Высокоэнергетическая обработка материалов. – Днепропетровск : АРТ-ПРЕСС, 2009. – С. 202−208.

Published

2017-11-02