blackmetИзвестия высших учебных заведений. Черная МеталлургияIzvestiya. Ferrous Metallurgy0368-07972410-2091National University of Science and Technology "MISIS"blackmet-1110Research ArticleМАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕMATERIAL SCIENCEИССЛЕДОВАНИЕ РАСПАДА ПЕРЕОХЛАЖДЕННОГО АУСТЕНИТА НИЗКОУГЛЕРОДИСТОЙ ТРУБНОЙ СТАЛИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ КОМПЛЕКСА GLEEBLE 3500ПолецковПавел Петрович

д-р техн. наук, проф. кафедры технологий обработки материалов, «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова»

pavel_poletskov@mail.ruДенисовСергей Владимирович

д-р  техн. наук, профессор  каф. технологий обработки материалов ФГБОУ ВО «МГТУ им. Г.И. Носова»

denisovservl@yandex.ruНикитенкоОльга Александровна

канд. техн. наук, инженер-исследователь НИС, Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова»

SPIN-код 5858-8870

olganikitenko@list.ruЧукинДмитрий Михайлович

мл. научн. сотрудник научно-исследовательского сектора, ФГБОУ ВО «МГТУ им. Г.И. Носова»,

chukindmitry@gmail.comГущина Марина СергеевнаМарина Сергеевна

магистрант кафедры технологий обработки материалов, ФГБОУ ВО «МГТУ им. Г.И. Носова»

marina.mgn.89@mail.ruМГТУ им. Г.И. НосоваRussian Federation2019060320196231110Copyright © Полецков П.П., Денисов С.В., Никитенко О.А., Чукин Д.М., Гущина Марина Сергеевна М.С., 20192019Полецков П.П., Денисов С.В., Никитенко О.А., Чукин Д.М., Гущина Марина Сергеевна М.С.Полецков П.П., Денисов С.В., Никитенко О.А., Чукин Д.М., Гущина Марина Сергеевна М.С.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://fermet.misis.ru/jour/article/view/1110

Современные требования к листовому прокату определяют необходимость получения высоких значений прочностных свойств и одновременно достижения высокого уровня вязкости. Это предопределяет поиск новых технологических решений за счет совершенствования технологии металлургического передела как в части оптимизации химического состава (легирующих и микролегирующих элементов), так и разработки новых температурно-временных режимов прокатки, в том числе с применением ускоренного охлаждения.

Перспективным направлением повышения прочностных свойств низкоуглеродистых легированных сталей, является использование контролируемой прокатки, обеспечивающей формирование структур с преобладанием бейнитной составляющей. Следует подчеркнуть, что морфология бейнитных структур в низкоуглеродистых феррито-бейнитных трубных сталях чрезвычайно разнообразна: встречается как игольчатый, глобулярный, так и реечный бейнит. Появление того или иного морфологического типа зависит как от характера легирования стали, так и режима ее обработки. Анализ литературных источников показал, что в  настоящее время отсутствуют обстоятельные исследования, которые позволяют утверждать какой именно морфологический тип бейнита обеспечивает наиболее оптимальные свойства. В связи с этим весьма актуальным является исследование распада переохлажденного аустенита низкоуглеродистой трубной стали, выявление морфологического типа бейнита и его влияние на свойства стали.

В настоящей работе изучали влияние скорости охлаждения на структуру, свойства и структурно-фазовые превращения низкоуглеродистой комплексно-легированной трубной стали, содержащей 0,062 % С; 1,8 % Mn; 0,12 % Mo; 0,032 % Cr, 0,895 % Ni и прочие элементы (Al, Cu, V, Nb, Ti). Дилатометрическим методом с использованием комплекса Gleeble 3500 построена термокинетическая диаграмма распада переохлажденного аустенита низкоуглеродистой комплексно-легированной трубной стали. Нагрев образцов диаметром 10 ммпроводился до температуры 1000 °С с последующим охлаждением со скоростями в диапазоне от 0,05 до 150°С/с. Проведен качественный и количественный анализ микроструктуры и определена твердость после различных скоростей охлаждения. Определены скорости охлаждения, обеспечивающие получение бейнитных структур и повышение прочностных свойств стали указанного состава.

низкоуглеродистая комплексно-легированная трубная стальтермокинетическая диаграмма распада переохлажденного аустенитаисследовательский комплекс Gleeble 3500дилатометрияскорость охлаждениябейниттвердостьReferencesПышминцев И. Ю., В.М. Фарбер. Методы упрочнения трубных сталей // Сталь. – 2005. – № 7. – С. 67-74.Пышминцев И. Ю., В.М. Фарбер. Методы упрочнения трубных сталей // Сталь. – 2005. – № 7. – С. 67-74.Thompson, S.W., Colvin, D.J., Krauss, G. Continuous Cooling Transformations and Microstructure in a Low-Carbon High- Strength Low-Alloy Plate Steel // Met. Trans. – 1990. – Vol. 21A – N 4. – P. 1493-1507.Thompson, S.W., Colvin, D.J., Krauss, G. Continuous Cooling Transformations and Microstructure in a Low-Carbon High- Strength Low-Alloy Plate Steel // Met. Trans. – 1990. – Vol. 21A – N 4. – P. 1493-1507.Bramfitt, B.L., Speer, J.G. A Perspective on the Morphology of Bainite // Met. Trans. – 1990 – Vol. 21A – N 4. – P. 817–829.Bramfitt, B.L., Speer, J.G. A Perspective on the Morphology of Bainite // Met. Trans. – 1990 – Vol. 21A – N 4. – P. 817–829.Смирнов М.А., Пышминцев И.Ю., Борякова А.Н. Влияние скорости охлаждения на свойства низкоуглеродистой трубной стали // Вестник ЮУрГУ. Серия «Металлургия». – 2007. – Вып. 9. – № 21(93). – С.15-18.Смирнов М.А., Пышминцев И.Ю., Борякова А.Н. Влияние скорости охлаждения на свойства низкоуглеродистой трубной стали // Вестник ЮУрГУ. Серия «Металлургия». – 2007. – Вып. 9. – № 21(93). – С.15-18.Эфрон Л.И., Ильинский В.И., Голованов А.В., Морозов Ю.Д. Металловедческие основы получения хладостойких трубных сталей путем высокотемпературной контролируемой прокатки // Сталь. – 2003. – № 6. – С. 69-72.Эфрон Л.И., Ильинский В.И., Голованов А.В., Морозов Ю.Д. Металловедческие основы получения хладостойких трубных сталей путем высокотемпературной контролируемой прокатки // Сталь. – 2003. – № 6. – С. 69-72.Krauss G., Thompson S.W. Ferritic Microstructures in Continuosly Coled Coled Low- and Ultralow Carbon Steels // ISIJ International. – 1995. – V. 35. – № 8. – P. 937-945.Krauss G., Thompson S.W. Ferritic Microstructures in Continuosly Coled Coled Low- and Ultralow Carbon Steels // ISIJ International. – 1995. – V. 35. – № 8. – P. 937-945.Копцева Н.В., Чукин Д.М., Ефимова Ю.Ю., Никитенко О.А., Ишимов А.С. Исследование влияния скорости охлаждения на формирование структуры катанки из стали 80Р, предназначенной для производства высокопрочной арматуры // Черные металлы. – 2014. – № 2. – С. 23-31.Копцева Н.В., Чукин Д.М., Ефимова Ю.Ю., Никитенко О.А., Ишимов А.С. Исследование влияния скорости охлаждения на формирование структуры катанки из стали 80Р, предназначенной для производства высокопрочной арматуры // Черные металлы. – 2014. – № 2. – С. 23-31.Чукин М.В., Полецков П.П., Копцева Н.В., Барышников М.П., Ефимова Ю.Ю., Никитенко О.А., Ишимов А.С., Гущина М.С., Бережная Г.А. Структурно-фазовые превращения при непрерывном охлаждении высокопрочных среднеуглеродистых комплексно-легированных низкоотпущенных сталей // Теория и технология металлургического производства. – 2016. – № 1 (18). – С. 57-62.Чукин М.В., Полецков П.П., Копцева Н.В., Барышников М.П., Ефимова Ю.Ю., Никитенко О.А., Ишимов А.С., Гущина М.С., Бережная Г.А. Структурно-фазовые превращения при непрерывном охлаждении высокопрочных среднеуглеродистых комплексно-легированных низкоотпущенных сталей // Теория и технология металлургического производства. – 2016. – № 1 (18). – С. 57-62.Чукин М.В, Салганик В.М., Полецков П.П., Денисов С.В., Кузнецова А.С., Бережная Г.А., Гущина М.С. Основные виды и области применения стратегического высокопрочного листового проката // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. – 2014. – № 4. – С. 41 - 44.Чукин М.В, Салганик В.М., Полецков П.П., Денисов С.В., Кузнецова А.С., Бережная Г.А., Гущина М.С. Основные виды и области применения стратегического высокопрочного листового проката // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. – 2014. – № 4. – С. 41 - 44.Эфрон Л. И. Формирование структуры и механических свойств конструкционных сталей при термомеханической обработке в потоке прокатного стана. ИКС ЦНИИЧМ // Сталь. – 1995. – №8. – 154 с.Эфрон Л. И. Формирование структуры и механических свойств конструкционных сталей при термомеханической обработке в потоке прокатного стана. ИКС ЦНИИЧМ // Сталь. – 1995. – №8. – 154 с.Бернштейн М.Л., Займовский В.А., Капуткина Л.М. Термомеханическая обработка стали. М.: Металлургия, 1983. – 480 с.Бернштейн М.Л., Займовский В.А., Капуткина Л.М. Термомеханическая обработка стали. М.: Металлургия, 1983. – 480 с.Счастливцев В.М., Копцева Н.В., Артемова Т.В. Электронно-микроскопическое исследование структуры мартенсита в малоуглеродистых сплавах железа // Физика металлов и металловедение. – 1976. – Т. 41. – № 6. – С. 1251-1260.Счастливцев В.М., Копцева Н.В., Артемова Т.В. Электронно-микроскопическое исследование структуры мартенсита в малоуглеродистых сплавах железа // Физика металлов и металловедение. – 1976. – Т. 41. – № 6. – С. 1251-1260.Садовский В.Д., Фокина Е.А., Счастливцев В.М. Остаточный аустенит в закаленной стали.. М.: Наука, 1986. – 111с.Садовский В.Д., Фокина Е.А., Счастливцев В.М. Остаточный аустенит в закаленной стали.. М.: Наука, 1986. – 111с.Родионов Д.П., Счастливцев В.М., Степанова Н.Н., Смирнов Л.В. Форма мартенситных кристаллов в пакетном (реечном) мартенсите // Физика металлов и металловедение. – 1986. – Т. 61. – № 1. – С. 115-120.Родионов Д.П., Счастливцев В.М., Степанова Н.Н., Смирнов Л.В. Форма мартенситных кристаллов в пакетном (реечном) мартенсите // Физика металлов и металловедение. – 1986. – Т. 61. – № 1. – С. 115-120.Смирнов М.А., Пышминцев И.Ю., Борякова А.Н. Классификация микроструктур низкоуглеродистых трубных сталей // Металлург. – 2010. – №7. – С. 45-51.Смирнов М.А., Пышминцев И.Ю., Борякова А.Н. Классификация микроструктур низкоуглеродистых трубных сталей // Металлург. – 2010. – №7. – С. 45-51.Эфрон Л.И., Ильинский В.И., Морозов Ю.Д., Голованов А.В. Разработка и промышленной опробование трубной стали повышенной прочности и хладостойкости с преимущественно бейнитной структурой // Cталь. – 2003. – № 9. – С. 83–87.Эфрон Л.И., Ильинский В.И., Морозов Ю.Д., Голованов А.В. Разработка и промышленной опробование трубной стали повышенной прочности и хладостойкости с преимущественно бейнитной структурой // Cталь. – 2003. – № 9. – С. 83–87.Матросов Ю.И. Разработка принципов микролегирования и режимов контролируемой прокатки малоперлитных сталей для труб магистральных газопроводов: Автореф. дис.. на соискание ученой степени доктора технических наук. М.: – 1982. – 42 с.Матросов Ю.И. Разработка принципов микролегирования и режимов контролируемой прокатки малоперлитных сталей для труб магистральных газопроводов: Автореф. дис.. на соискание ученой степени доктора технических наук. М.: – 1982. – 42 с.Koptseva N.V., Chukin M.V., Nikitenko O.A. Use of the Thixomet pro software for quantitative analysis of the ultrafine-grain structure of low-and medium-carbon steels subjected to equal channel angular pressing // Metal Science and Heat Treatment. – 2012. – Т. 54. – № 7-8. – С. 387-392.Koptseva N.V., Chukin M.V., Nikitenko O.A. Use of the Thixomet pro software for quantitative analysis of the ultrafine-grain structure of low-and medium-carbon steels subjected to equal channel angular pressing // Metal Science and Heat Treatment. – 2012. – Т. 54. – № 7-8. – С. 387-392.Мирзаев Д.А., Окишев К.Ю., Счастливцев В.М., Яковлева И.Л. Кинетика образования бейнита и пакетного мартенсита. I. Учет структуры пакета // Физика металлов и металловедение. – 2000. – Т. 90. – № 5. – С. 55-65.Мирзаев Д.А., Окишев К.Ю., Счастливцев В.М., Яковлева И.Л. Кинетика образования бейнита и пакетного мартенсита. I. Учет структуры пакета // Физика металлов и металловедение. – 2000. – Т. 90. – № 5. – С. 55-65.Свищенко В.В. Особенности фазового состава продуктов промежуточного превращения в стали 24Х2НАч / Свищенко В.В. , Д.П. Чепрасов, А.А. Ивановский, Ю.А. Филатов. // Ползуновский Вестник. – 2005. – № 2 (ч. 2). – С. 95-97.Свищенко В.В. Особенности фазового состава продуктов промежуточного превращения в стали 24Х2НАч / Свищенко В.В. , Д.П. Чепрасов, А.А. Ивановский, Ю.А. Филатов. // Ползуновский Вестник. – 2005. – № 2 (ч. 2). – С. 95-97.Metallography and Microstructures: ASM Handbook: ASM Int. – 2004. – Vol. 9. – 1184 p.Metallography and Microstructures: ASM Handbook: ASM Int. – 2004. – Vol. 9. – 1184 p.Bhadeshia, H.K. Bainite in Steels, 2nd ed. – London : Ins. of Materials, – 2001. – 454 p.Bhadeshia, H.K. Bainite in Steels, 2nd ed. – London : Ins. of Materials, – 2001. – 454 p.Попов А. А., Попова А. Е. Изотермические и термокинетические диаграммы распада переохлажденного аустенита: справочник термиста. М.: Машгиз, 1961. – 430 с.Попов А. А., Попова А. Е. Изотермические и термокинетические диаграммы распада переохлажденного аустенита: справочник термиста. М.: Машгиз, 1961. – 430 с.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.