DOI: https://doi.org/10.30838/J.PMHTM.2413.240418.18.100

Залежність розміру зерна аустеніту від умов гарячого обтискування вуглецевої сталі

I. A. Vakulenko, O. A. Chaykovsky, L. I. Vakulenko, D. M. Bolotova, A. O. Chaykovskaya

Анотація


Мета роботи − дослідження впливу температури і ступеня гарячого обтискування на розмір зерна аустеніту вуглецевої сталі. Матеріал і методика досліджень. Як матеріал для досліджень використана вуглецева сталь фрагмента залізничного колеса з умістом вуглецю 0,61 %. Температурний інтервал гарячого обтискування складав
950...1 150 ˚С, зі ступенями деформації 10...50 %. Дослідження мікроструктури сталі проводилися із застосуванням світлового мікроскопу. Підготовку об’єкта для досліджень, виявлення структури аустеніту і розрахунок розміру зерна аустеніту виконано у відповідності з методиками кількісної металографії. Результати. За отриманими залежностями визначено, що за витримки 1,5 хв після завершення гарячої деформації розвиток  процесів динамічної і статичної рекристалізації викликає незначне зростання зерна аустеніту. Для більшості виробів, що виготовляються гарячим пластичним деформуванням указаної витримки достатньо, щоб зберегти частково гарячий наклеп аустеніту перед прискореним охолодженням для термічного зміцнення. Наукова новизна. На основі аналізу внутрішньої будови вуглецевої сталі залежно від параметрів гарячого обтискування визначено вплив тривалості витримки після завершення деформації на характер зміни розміру зерна аустеніту. Зменшення ступеня гарячої деформації сприяє підвищенню впливу температури обтискування на дисперсність аустенітної структури. Практична цінність. Характер впливу ступеня, температури гарячого обтискування і тривалості витримки після завершення деформації може бути використаний для удосконалення режимів високотемпературних формотвірних операцій вуглецевих сталей.


Ключові слова


сталь; структура; розмір зерна; аустеніт; температура; деформація

Повний текст:

PDF

Посилання


Дефекти залізничних коліс : монографія / [І. О. Вакуленко, В. Г. Анофрієв, М. А. Грищенко та ін.]. – Дніпропетровськ : Маковецький, 2009. – 112 с.

Трощенко В. Т. Влияние цикличности нагружения на характеристики трещиностойкости сталей / В.Т. Трощенко, В. В. Покровский, Ю. С. Скоренко и др. // Проблемы прочности. − 1980. − № 11. − С. 3−10.

Морфология структуры и деформационное упрочнение стали : монография / [И. А. Вакуленко, В. И. Большаков]. – Днепропетровск : Маковецкий, 2008. − 196 с.

Деформационное старение стали : монография / [В. К. Бабич, Ю. П. Гуль, И. Е. Долженков]. − Москва : Металлургия, 1972. – 320 с.

Бернштейн М. Л. Структура деформированных металлов / М. Л. Бернштейн. − Москва : Металлургия, 1977. – 431 с.

Данченко Н. И. Зависимость усталостной прочности и ударной вязкости колесной стали от ее структурного состояния / Н. И. Данченко, О. Н. Перков, Т. А. Гладкова // Теория и практика термической обработки проката. – Москва : Металлургия, 1984. − С. 43−45.

Вакуленко І. О. Залежність властивостей металу обода суцільнокатаного залізничного колеса від умов гарячого обтискування / І. О. Вакуленко, О. М. Перков, Ю. Г. Чабак // Университетская наука−2015 : сб. матер. междунар. науч.-техн. конф. − Мариуполь, 2015. − С. 127−129.

Вакуленко І. О. Вплив температури і величини гарячої пластичної деформації на розмір зерна аустеніту сталі суцільнокатаного залізничного колеса / І. О. Вакуленко, О. М. Перков, Д. М. Болотова // Спеціальна металургія: вчора,сьогодні,завтра : матер. ХІІІ Всеукр. наук.-практ. конф. − Київ : КПІ, 2015. − С. 184−191.

Ефременко В. Г. Кинетика превращения аустенита в рельсовых сталях марок М74 и 75ХГСМ при непрерывном охлаждении / В. Г. Ефременко, Ф. К. Ткаченко, С. О. Кузьмин и др. // Вісник Дніпропетровського національного університету залізничного транспорту ім. акад. В. Лазаряна. − Дніпропетровськ, 2009. − Вип. 29. − С. 198−201.

REFERENCES

Vakulenko I.O., Anofrіev V.G., Gritszhenko M.A. and oth. Defekti zalіznichnikh kolіs [Defects of the railway wheels]. Dnipropetrovsk : Makovetsjkiy, 2009, 112 p. (in Ukrainian).

Troszhenko V.T., Pokrovskiy V.V., Skorenko Yu.S. and oth. Vliyanie ciklichnosti nagruzheniya na kharakteristiki trethinostoyjkosti staleyj [Effect of cyclic loading on the characteristics of crack resistance of steels]. Problemi prochnosti [Strength problems]. 1980, no. 11, pp. 3−10. (in Russian).

Vakulenko I.A. and Bolshakov V.I. Morfologiya strukturih i deformacionnoe uprochnenie stali [Morphology of structure and strain hardening of steel]. Dnipropetrovsk : Makovetskiy, 2008, 196 p. (in Russian).

Babich V.K., Gulj Yu.P. and Dolzhenkov I.Ye. Deformacionnoe starenie stali [Deformation aging of steel]. Moscow : Metallurgiya, 1972, 320 p. (in Russian).

Bernshteyn M.L. Struktura deformirovannihkh metallov [Structure of deformed metals]. Moscow : Metallurgiya, 1977, 431 p. (in Russian).

Danchenko N.I., Perkov O.N. and Gladkova T.A. Zavisimostj ustalostnoyj prochnosti i udarnoyj vyazkosti kolesnoyj stali ot ee strukturnogo sostoyaniya [Dependence of fatigue strength and toughness of wheeled steel on its structural state]. Teoriya i praktika termicheskoyj obrabotki prokata [Theory and practice of heat treatment of rolled metal]. Moscow : Metallurgiya, 1984, pp. 43−45. (in Russian).

Vakulenko І.O., Perkov O.M. and Chabak Yu.G. Zalezhnіstj vlastivosteyj metalu obodu sucіljnokatanogo zalіznichnogo kolesa vіd umov garyachogo obtiskuvannya. Mariupol’, 2015, pp. 127−129. (in Ukrainian).

Vakulenko І.O., Perkov O.M. and Bolotova D.M. Vpliv temperaturi і velichini garyachoї plastichnoї deformacії na rozmіr zerna austenіtu stalі sucіljnokatanogo zalіznichnogo kolesa [Influence of temperature and size of hot plastic deformation on the grain size of austenite steel of a fully coiled railway wheel]. Specіaljna metalurgіya: vchora,sjogodnі,zavtra [Special Metallurgy: yesterday, today, tomorrow]. Kyiv, KPI, 2015, pp. 184−191. (in Ukrainian).

Efremenko V.G., Tkachenko F.K., Kuzjmin S.O. and oth. .Kinetika prevratheniya austenita v reljsovihkh stalyakh marok M74 i 75KhGSM pri neprerihvnom okhlazhdenii [Kinetics of transformation of austenite in rail steels of M74 and 75XGSM grades under continuous cooling]. Vіsnik Dnіpropetrovs’kogo Natsionalnogo universitetu zalіznychnogo transportu im. akad. V. Lazaryana. [Bulletin of Dnipropetrovsk National University of Railway Transport named after acad. V. Lazaryan]. Dnipropetrovsk, 2009, vol. 29, pp. 198−201. (in Russian).


Пристатейна бібліографія ГОСТ