Influence of heating in the intercritical temperature interval on phase-structural transformations and mechanical properties of low-carbon steels

Tkach T. V.

Abstract


Abstract. The widely used plate iron low-carbon steels does not fully comply with the qualifying standards for mechanical properties. This makes it necessary the use of additional heat treatments, which increase is not enough high indicators toughness obtained, when random deviations from the standard technology. Methodology. The methods: qualitative and quantitative light metallography, electron microscopy. The purpose is to develop a economical heat treatment mode, which allows enhance the complex mechanical properties by analyzing effect of heating parameters in the intercritical temperature interval on the structure and properties of low-carbon low-alloy steels. Results. It is investigated the effect of heat treatments on the various modes of heating in the interval Ас1…Ас3 on the phase-structural transformations in steels and 09Mn2Si 10Mn2VNb. Heat treating mode has been proposed: heating to temperatures of 820 ... 770 °C, excerpt 1 hour followed by cooling, allowing to enhance the mechanical properties of the sheets after controlled rolling by forming a structure containing up to 45 % of ultrafine grain ferrite (up to 1 micron). Practical value. Based on the analysis of research results proposed regime which allows to increase low figures of plastic properties, obtained by random deviations in the process of controlled rolling.


Keywords


low-carbon low-alloy steel; plate iron; heat treatment; the intercritical temperature interval; microstructure; ultrafine grain

References


СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

Горбатенко В. П. Особливості структуроутворення високоміцних будівельних сталей під час контрольованої прокатки та наступної термічної обробки / В. П. Горбатенко, А. В. Лукін // Металеві конструкції. – 2010. – № 2. – Т. 12. – С. 113–121.

Особенности формирования перлитной полосчатости в толстолистовой стали 10Г2ФБ / В. И. Большаков, Г. М. Воробьев, И. А. Тютерев, Ю. И. Хоменко // Металознавство та термічна обробка металів. – Дніпропетровськ : ПДАБА, 2005. – № 1. – С. 1–10.

Исследование влияния режимов термообработки на качество проката из конструкционных низколегированных сталей марок 26Г2СБА и 25ХГМНТБА / Л. П. Казанский, В. Л. Сивков, Л. М. Бистина // Труды Нижегородского государственного технического университета им. Р. Е. Алексеева. – 2013. – № 5 (102) – С. 340–345. – Режим доступа: http://www.nntu.ru/trudy/2013/05/340-345.pdf

Марченко Б. А. Закалка сталей от межкритических температур / Б. А. Марченко // МиТОМ. – Киев. – 1985. – № 3. – С. 57.

Гладштейн Л. И. Кинетика полиморфного превращения в ферритно-перлитных сталях при нагреве в межкритическом интервале температур / Л. И. Гладштейн, Т. Н. Риваненок // Сталь. – 2008. – № 4. – С. 64–68.

Сазонов Б. Г. Влияние вторичной закалки из межкритического интервала на склонность стали к обратимой отпускной хрупкости / Б. Г. Сазонов // МиТОМ. – Киев. – 1957. – № 4. – С. 31–34.

Дьяченко С. С. Образование аустенита в железоуглеродистых сплавах / С. С. Дьяченко // Москва : Металлургия, 1982. – 127 с. – Режим доступа: http://www.twirpx.com/file/1033366/

Шейн А. С. Структура и ударная вязкость стали, закаленной из критического интервала / А. С. Шейн, Т. А. Лебедев // Термическая обработка металло. – Свердловск : Машгиз, 1950. – С. 166–177.

Околович Г. А. Межкритическая закалка / Г. А. Околович, А. Е. Сизова, Т. В. Мустафина // Ползунковский вестник. – 2012. – № 1/1. – С. 228–231.

Маковецкий А. Н. Роль предварительной термической обработки в формировании структуры и свойств трубных сталей после закалки из межкритического интервала температур / А. Н. Маковецкий, Д. А. Мирзаев // Вестник ЮУрГУ. – 2012. – № 39. – С. 71–78. – Режим доступа : http://dspace.susu.ru/xmlui/handle/0001.74/2274?show=full

Влияние температуры нагрева на формирование субзеренной структуры в предварительно закаленных низколегированных сталях / С. В. Беликов, К. И. Сергеев, М. С. Карабаналов и др. // Современные проблемы науки и образования. – 2013. – № 2. – Режим доступа : http://www.science-education.ru/ru/article/view?id=8873

Экспериментальное определение удельных объёмов фаз в межкритическом интервале температур при термической обработке низкоуглеродистых сталей / В. И. Большаков, Г. Д. Сухомлин, Т. В. Ткач, В. Д. Лаухин // Строительство. Материаловедение. Машиностроение.– 2015. – Вып. 80 – С. 72–78.

REFERENCES

Gorbatenko V.P. and Lukhіn A.V. Osoblivostі strukturoutvorennya visokomіtsnikh budіvel'nikh staley pіd chas kontrol'ovanoї prokatki ta nastupnoї termіchnoї obrobki [Features of high construction steel structure during the controlled rolling and the subsequent heat treatment]. Metalevі konstukzii [Metal Constructions]. 2010, no. 2, vol. 12, pp. 13–121. (in Ukrainian).

Bol'shakov V.I., Vorob'yev G.M., Tyuterev I.A. and Khomenko Yu.I. Osobennosti formirovaniya perlitnoy poloschatosti v tolstolistovoy stali 10G2FB [Features of formation pearlite banding in iron plate 10G2FB] Metaloznavstvo ta termіchna obrobka metalіv [Metallurgy and Heat Treatment of Metals]. Dnіpropetrovs'k : PSACEA Publ., no. 1, 2005, pp. 1–10. (in Russian).

Kazanskiy L.P., Sivkov V.L. and Bistina L.M. Issledovanie vliyaniya rezhimov termoobrabotki na kachestvo prokata iz konstruktsionnykh nizkolegirovannykh staley marok 26G2SBA i 25KhGMNTBA [Investigation of influence of of heat treatment on the quality of rolled low-alloy steels and 26G2SBA 25HGMNTBA] Trudy Nizhegorodskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta im. R.E. Alekseeva [Proceedings of the Nizhny Novgorod State Technical University. RE Alekseeva ]. 2010, no. 5 (102), pp. 340–345. (in Russian).

Marchenko B.A. Zakalka staley ot mezhkriticheskikh temperatur [Hardening steels from the intercritical temperature] // MiTOM [Metallurgy and Heat Treatment of Metals]. Kyev, 1985, no. 3, pp. 57. (in Russian).

Gladshtein L.I. and Rivanenko T.N. Kinetika polimorfnogo prevrashcheniya v ferrito-perlitnykh stalyakhv pri nagreve v mizhkriticheskom intervale temperatur [The kinetics of polymorphic transformation in ferritic-pearlitic steel during heating in the intercritical temperature interval]. Stal’ [Steel]. 2008, no. 4, pp. 64–68. (in Russian).

Sazonov B.G. Vliyanie vtorichnoi zakalki iz mezhkriticheskogo intervala na sklonnost’ stali k obratimoi otpusknoi khrupkosti [Influence of secondary hardening of the intercritical interval on the propensity of steel to reversible temper brittleness]. MiTOM [Metallurgy and heat treatment of metals]. Kyev, 1957, no. 4, pp. 31–34. (in Russian).

D’yachenko S.S. Obrazovanie austenita v zhelezouglerodistykh splavakh [Formation of austenite in the iron-carbon alloys]. Moscow : Metallurgy Publ., 1982, 127 p. (in Russian).

Shein A.S. and Lebedev T.A. Struktura i udarnaya vyazkost’ stali, zakalennoi iz kriticheskogo intervala [The structure and toughness of steel, hardened of critical interval]. Ttermіcheskaya obrabotka metalov [Heat treatment of metals]. Sverdlovsk : Mashgiz Publ., 1950, pp. 166–177. (in Russian).

Okolovich G.A., Sizova A.E. and Mustafina T.V. Mezhkriticheskaya zakalka [Intercritical hardening]. Polzunkovsky vestnik [Polzunkovsky Bulletin]. 2012, no. 1/1, pp. 228–231. (in Russian).

Makovetskii A.N. and Mirzaev D.A. Rol’ predvaritel’noi termicheskoi obrabonki v formirovanii struktury I svoistv trubnykh stalei posle zakalki iz mezhkriticheskogo intervala temperatur [The role of thermal pretreatment in determining the structure and properties of the pipe steel after hardening of intercritical temperature interval]. Vestnik YuUrGU [Bulletin YuUrGU]. 2012, no. 39, pp. 71–78. (in Russian).

Belikov S.V., Sergeev K.I. and Karabanalov M.S. Vliyanie temperatury nagreva na formirovanie subzerennoi struktury v predvaritel’no zakalennykh nizkolegirovannykh stalyakh [Effect of heating temperature on the formation of subgrain structure in the pre-hardened alloy steels]. Sovremenye problemy nauki i obrazovaniya [Modern problems of science and education]. 2013, no. 2. (in Russian).

Bol'shakov V.I. Suhomlin G.D., Tkach T.V. and Laukhin V.D. Eksperimentalnoe opredelenie udelnyih ob'yomov faz v mezhkriticheskom intervale temperatur pri termicheskoy obrabotke nizkouglerodistyih staley [Experimental determination the specific volumes of phases in the intercritical temperature interval during the heat treatment of low-carbon steels]. Stroitelstvo. Materialovedenie. Mashinostroenie [Civil Engineering. Materials Science. Machine Building]. 2015, vol. 80, pp. 72−78. (in Russian).


GOST Style Citations