blackmetИзвестия высших учебных заведений. Черная МеталлургияIzvestiya. Ferrous Metallurgy0368-07972410-2091National University of Science and Technology "MISIS"10.17073/0368-0797-2016-2-134-137blackmet-810Research ArticleМАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕMATERIAL SCIENCEВЛИЯНИЕ НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИХ ВКЛЮЧЕНИЙ РЕЛЬСОВОЙ СТАЛИ НА ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНУЮ ПЛАСТИЧНОСТЬINFLUENCE OF NON-METALLIC INCLUSIONS IN RAIL STEEL ON ITS HIGH-TEMPERATURE PLASTICITYСимачевА. С.SimachevA. S.

ведущий инженер кафедры «Обработка металлов давлением и металловедение. ЕВРАЗ ЗСМК»

Leading Engineer of the Chair “Metal Forming and Metal Science. OJSC “EVRAZ ZSMK”

ОсколковаТ. Н.OskolkovaI. N.

к.т.н., доцент кафедры «Обработка металлов давлением и металловедение. ЕВРАЗ ЗСМК»

Cand. Sci. (Eng.), Assist. Professor of the Chair “Metal Forming and Metal Science. OJSC “EVRAZ ZSMK”

oskolkova@kuz.ruТемлянцевМ. В.TemlyantsevM. V.

д.т.н., проректор по научной работе и инновациям, профессор кафедры теплоэнергетики и экологии

Dr. Sci. (Eng.), Professor of the Chair “Thermal Power and Ecology”, Vice-Rector for Research and Innovations

Сибирский государственный индустриальный университет (654007, Россия, Новокузнецк, Кемеровская обл., ул. Кирова, 42)РоссияSiberian State Industrial University, Novokuznetsk, RussiaRussian Federation201610032016592134137Copyright © Симачев А.С., Осколкова Т.Н., Темлянцев М.В., 20162016Симачев А.С., Осколкова Т.Н., Темлянцев М.В.Simachev A.S., Oskolkova I.N., Temlyantsev M.V.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/810

Представлены результаты изучения влияния неметаллических включений на высокотемпературную пластичность рельсовой стали Э76Ф. Установлен максимум пластичности всех трех зон непрерывнолитой заготовки, критерием которого является степень деформации сдвига. Представлены результаты высокотемпературного кручения образцов, нагретых в диапазоне температур 950 – 1250 °С и выдержке 10 мин при этих температурах всех трех зон непрерывнолитой заготовки рельсовой электростали. Выявлено наличие оксидов и силикатов в корковой зоне, оксидов и оксисиликатов в зоне столбчатых кристаллов, а также сульфидов, оксидов, силикатов и алюмосиликатов в центральной зоне непрерывнолитой заготовки. Установлено, что наибольшее количество негативно влияющих на критерий пластичности включений наблюдается в центральной зоне заготовки.

The article presents the research results of the infl uence of non -metallic inclusions on high-temperature plasticity of E76F rail steel. The maximum plasticity of all three zones of the continuously cast ingot, the criterion of which is the degree of shear strain, was established. The results of high-temperature twisting of samples which were heated from 950° to 1250° and soaked for 10 minutes in all three zones of the continuous casting ingot made from rail steel are presented. The presence of oxides and silicates in the rim zone, oxi des and oxisilicates in the zone of radial-columnar crystals, as well as sulfi des, oxides, silicates and alumosilicates in the central zone of the continuous casting ingot were found. It was established that the greatest amount of inclusions is concentrated in the central zone of the continuously cast ingot which leads to reducing of plasticity criterion.

неметаллические включениясиликатысульфидыоксидынепрерывнолитая заготовкарельсовая электростальмикроструктуравысокотемпературная пластичностьnon-metallic inclusionssilicatessulphidesoxidescontinuously cast ingotrail electric steelmicrostructurehigh-temperature plasticityReferencesДефекты и качество рельсовой стали / В.В. Павлов, М.В. Темлянцев, Л.В. Корнева и др. – М.: Теплотехник, 2006. – 218 с.Pavlov V.V., Temlyantsev M.V., Korneva L.V., Oskolkova T.N., Gavrilov V.V. Defekty i kachestvo rel’sovoi stali [Defects and quality of rail steel]. Moscow: Teplotekhnik, 2006, 218 p. (In Russ.).Фейлер С.В., Полевой Е.В., Дементьев В.П. Исследование ликвационных процессов при непрерывной разливке рельсовой стали // Проблемы черной металлургии и материаловедения. 2014. № 2. С. 23 – 25.Feiler S.V., Polevoi E.V., Dement’ev V.P. The study of phase separation processes in continuous casting of rail steel. Problemy chernoi metallurgii i materialovedeniya. 2014, no. 2, pp. 23–25. (In Russ.).Луценко В.А., Боровик И.В., Заблодский И.Н., Куберский С.В. Моделирование неустановившегося процесса горячей прокатки непрерывнолитых слябов с учетом ликвации. – В кн.: Сб. науч. тр. Ресурсозберiгаючi технологii виробництва та обробки тиском матерiалiв у машиноубудуваннi. – Луганск, 2010. С. 10 – 17.Lutsenko V.A., Borovik I.V., Zablodskii I.N., Kuberskii S.V. Modeling of an unsteady-state process of hot rolling of continuously cast slabs subject to the liquidation. In: Sb. nauch. tr. Resursozberigayuchi tekhnologii virobnitstva ta obrobki tiskom materialiv u mashinoubuduvanni [Collected scientifi c papers Resource-saving production technologies and material pressure processing in mechanical engineering]. Lugansk, 2010, pp. 10–17. (In Russ.).Еланский Г.Н., Линчевский Б.В., Кальменев А.А. Основы производства и обработки металлов. - М.: изд. Московского гос. вечернего металлургического ин-та, 2005. – 417 с.Elanskii G.N., Linchevskii B.V., Kal’menev A.A. Osnovy proizvodstva i obrabotki metallov [Basis of production and treatment of metal]. Moscow: izd. Moskovskogo gos. vechernego metallurgicheskogo in-ta, 2005, 417 p. (In Russ.).Дзугутов М.Я. Пластичность и деформируемость высоколегированных сталей и сплавов. – М.: Металлургия, 1990. – 303 с.Dzugutov M.Ya. Plastichnost’ i deformiruemost’ vysokolegirovannykh stalei i splavov [Plasticity and deformability of high-alloy steels and alloys]. Moscow: Metallurgiya, 1990, 303 p. (In Russ.).Пуарье Ж.П. Высокотемпературная пластичность кристаллических тел. – М.: Металлургия, 1982. – 272 с.Gean-Paul Poirier. Plasticite a haute temperature des solides eristallins. Paris: Eyrolles, 1976. (Russ.ed.: Poirier G.- P. Vysokotemperaturnaya plastichnost’ kristallicheskikh tel. Moscow: Metallurgiya, 1982, 272 p.).Голубцов В.А., Шубя Л.Г., Усманов P.Г. Внепечная обработка и модифицирование стали // Бюллетень «Черная металлургия». 2006. № 11. С. 47 – 51.Golubtsov V.A., Shubya L.G., Usmanov P.G. Out-of-furnace processing and steel modifi cation. Byulleten’ “Chernaya metallurgiya”. 2006, no. 11, pp. 47–51. (In Russ.).Губенко С.И., Парусов В.В., Деревянченко И.В. Неметаллические включения в стали. – Днепропетровск: АРТ-ПРЕСС, 2005. – 536 с.Gubenko S.I., Parusov V.V., Derevyanchenko I.V. Nemetallicheskie vklyucheniya v stali [Non-metallic inclusions in steel]. Dnepropetrovsk: ART-PRESS, 2005, 536 p. (In Russ.).Симачёв А.С. Изучение влияния неметаллических включений на высокотемпературную пластичность непрерывнолитой заготовки рельсовой стали Э76Ф. – В кн.: Сб. науч. тр. IV-ой Международной науч.-практич. конф. «Современные инновации в науке и технике». Т. 4. – Курск, 2014. С. 122 – 124.Simachev A.S. The study of the infl uence of non-metallic inclusions on high-temperature plasticity of continuously cast ingot of E76F rail steel. In: Sb. nauch. tr. IV-oi Mezhdunarodnoi nauch.-praktich. konf. “Sovremennye innovatsii v nauke i tekhnike” [Collected scientific papers of IVth International Scientifi c Conference “Modern innovations in science and engineering”]. Vol. 4. Kursk, 2014, pp. 122–124. (In Russ.).Протопопов Е.В., Ганзер Л.А., Фейлер С.В. Экспериментальные исследования гидродинамики металла в промежуточном ковше машины непрерывного литья заготовок // Изв. вуз. Черная металлургия. 2010. № 6. С. 25 – 29.Protopopov E.V., Ganzer L.A., Feiler S.V. Experimentai study of metal melt hydrodynamics in continuous casting tundish. Izvestiya VUZov. Chernaya metallurgiya = Izvestiya. Ferrous Metallurgy. 2010, no. 6, pp. 25–29. (In Russ.).Симачев А.С., Темлянцев М.В., Осколкова Т.Н. и др. Исследование высокотемпературной пластичности зон кристаллизации непрерывнолитых заготовок рельсовой стали Э76Ф // Изв. вуз. Черная металлургия. 2014. Т. 57. № 10. С. 33 – 37.Simachev A.S., Temlyantsev M.V., Oskolkova T.N., Peretyat’- ko V.N., Bazaikin V.I. Research of high-temperature plasticity of crystallization zones in continuously cast ingots of EH76F rail steel. Izvestiya VUZov. Chernaya metallurgiya = Izvestiya. Ferrous Metal lurgy. 2014, vol. 57, no. 10, pp. 33–37. (In Russ.).Рощин В.Е., Рощин А.В. Электрометаллургия и металлургия стали: учебник. – Челябинск: Издательский центр ЮУрГУ, 2013. – 572 с.Roshchin V.E., Roshchin A.V. Elektrometallurgiya i metallurgiya stali: uchebnik [Electrometallurgy and steel metallurgy: Textbook]. Izdatel’skii tsentr YuUrGU, 2013, 572 p. (In Russ.).Рощин В.Е., Рощин А.В. Дефекты стальных слитков и заготовок: учебное пособие для вузов. – Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2008. – 281 с.Roshchin V.E., Roshchin A.V. Defekty stal’nykh slitkov i zagotovok: uchebnoe posobie dlya vuzov [Defects of steel ingots and workpieces: manual for higher educational institutions]. Chelyabinsk: Izdvo YuUrGU, 2008, 281 p. (In Russ.).Великанов А.В., Рейхарт В.А., Капорцев В.Н. Влияние методов внепечной обработки на качество рельсов из кислородно-конверторной стали. – В кн.: Сб. науч. тр. «Неметаллические включения в сталях». – М.: Металлургия, 1983. С. 35 – 42.Velikanov A.V., Reikhart V.A., Kaportsev V.N. Infl uence of out-offurnace treatment methods on the rail quality from oxygen- converter steel. In: Sb. nauch. tr. “Nemetallicheskie vklyucheniya v stalyakh” [Collected scientifi c papers “Non-metallic inclusions in steels”]. Moscow: Metallurgiya, 1983, pp. 35–42. (In Russ.).Губенко С.И. Особенности процессов локального разрушения стали вблизи неметаллических включений // Новости науки Приднепровья. 2002. № 1-2. С. 75 - 84.Gubenko S.I. Peculiarities of steel local destruction processes near non-metallic inclusions. Novosti nauki Pridneprov’ya. 2002, no. 1–2, pp. 75–84. (In Russ.).Simachev A.S., Temlyantsev M.V., Oskolkova T.N., etc. Hightemperature plasticity of the solidi fi cation zones of continuous-cast Э76Ф rail-steel billet // Steel in Translation. 2015. Vol. 44. № 10. P. 719 – 722.Simachev A.S., Temlyantsev M.V., Oskolkova T.N., Peretyat’- ko V.N., Bazaikin V.I. High-temperature plasticity of the solidifi cation zones of continuous-cast Э76Ф rail-steel billet. Steel in Translation. 2015, vol. 44, no. 10, pp. 719–722.

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