Науковий вісник НГУ

Вплив гарячої пластичної деформації на властивості вуглецевої сталі

• 
• 

Рейтинг користувача:  / 0

ГіршийКращий 

Деталі

Категорія: Зміст №2 2024

Останнє оновлення: 11 травня 2024

Опубліковано: 30 листопада -0001

Перегляди: 1568

Authors:

І.О.Вакуленко, orcid.org/0000-0002-7353-1916, Український державний університет науки і технологій, м. Дніпро, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

С.О.Плітченко*, orcid.org/0000-0002-0613-2544, Український державний університет науки і технологій, м. Дніпро, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

* Автор-кореспондент e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

повний текст / full article

Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu. 2024, (2): 045 - 051

https://doi.org/10.33271/nvngu/2024-2/045

Abstract:

Мета. Визначення впливу ступеня гарячої пластичної деформації на комплекс властивостей вуглецевої сталі.

Методика. Для дослідження використана сталь з 0,6 % вуглецю. Структура сталі відповідала стану після обтиснення за температури 1240 °С. Механічні властивості визначали за кривою розтягу, оцінювали напруження тертя кристалічної решітки фериту та опір міжфазної межи перліту розповсюдженню деформації.

Результати. Залежно від структурного стану аустеніту, диспергування перлітних колоній супроводжується різним темпом зміни властивостей вуглецевої сталі. Для перліту, що сформований з аустеніту після відпалу, коефіцієнт деформаційного зміцнення й максимальна пластичність пов’язані обернено пропорційною залежністю. Для перліту, що утворюється з аустеніту зі збереженою субструктурою після гарячого обтиснення, коефіцієнт деформаційного зміцнення й максимальна пластичність пов’язані пропорційним співвідношенням.

Наукова новизна. Збереження субструктури гарячедеформованого аустеніту впливає на розповсюдження деформації в перліті сталі. На фоні зниження напруження тертя кристалічної решітки фериту, відбувається збільшення опору межи ферит-цементит перліту, розповсюдженню деформації.

Практична значимість. Для вуглецевих сталей із перлітною структурою прискорене підвищення пластичності за рахунок збереження частки гарячого зміцнення аустеніту дозволить удосконалити технологію виготовлення прокату великого профілю. При виробництві термічно зміцненого прокату досягнення одночасного підвищення міцності та пластичних властивостей забезпечується підвищенням здатності металу до деформаційного зміцнення.

Ключові слова: вуглецева сталь, аустеніт, перліт, дислокація, деформаційне зміцнення

References.

1. Vakulenko, I. O., Bolotova, D. M., Perkov, O. M., & Lisniak, O. G. (2016). Influence of hot-reduction parameters on the steel austenite structure of a railway wheel. Scientific Journal of Silesian University of Technology, Series Transport, 93, 141-148. https://doi.org/10.20858/sjsutst.2016.93.15.

2. Seo, J.-W., Hyun-Moo, H., & Seok-Jin, K. (2022). Effect of Mechanical Properties of Rail and Wheel on Wear and Rolling Contact Fatigue. Metals 12(4), 630. https://doi.org/10.3390/met12040630.

3. Chamanfar, A., Chentouf, S. M., Jahazi, M., & Lapierre-Boire, L.‑P. (2020). Austenite grain growth and hot deformation behavior in a medium carbon low alloy steel. Journal of Materials Research and Technology, 9(6), 12102-12114. https://doi.org/10.1016/j.jmrt.2020.08.114.

4. Yao, L., Haibo, X., Jun, W., Zhou, L., Fanghui, J., Hui, W., Jingtao, H., & Zhengyi, J. (2020). Influence of hot compressive parameters on flow behaviour and microstructure evolution in a commercial medium carbon micro-alloyed spring steel. Journal of Manufacturing Processes, 58, 1171-1181. https://doi.org/10.1016/j.jmapro.2020.09.021.

5. Hui-Ping, L., Rui, J., Lian-Fang, H., Hui, Y., Cheng, W., & Chun-Zhi, Z. (2018). Influence of Deformation Degree and Cooling Rate on Microstructure and Phase Transformation Temperature of B1500HS Steel. Acta Metallurgica Sinica (English Letters), 31(1), 33-47. https://doi.org/10.1007/s40195-017-0594-3.

6. Gnapowski, S., Opiela, M., Kalinowska-Ozgowicz, E., & Szulżyk-Cieplak, J. (2020). The Effects of Hot Deformation Parameters on the Size of Dynamically Recrystallised Austenite Grains of HSLA Steel. Advances in Science and Technology Research Journal., 14(2), 76-84. https://doi.org/10.12913/22998624/118255.

7. Parthiban, R., Ray, R. K., Harikumar, K. C., & Sankaran, S. (2021). Influence of rolling temperature and strain on the microstructural evolution and mechanical properties in quench and partition (Q&P) steels. Materials Science and Engineering: A, 825, 141893. https://doi.org/10.1016/j.msea.2021.141893.

8. Sukhomlin, G. (2013). Special boundaries in ferrite of low-carbon steels. Metallophysics and Advanced Technologies, 35(9), 1237-1249.

9. Babachenko, A. I., & Kononenko, G. A. (2023). The cracking resistance of railway wheels. Kyiv: Naukova dumka. ISBN 978-966-00-1824-2.

10. Kantanen, P. K., Javaheri, V., Somani, M. C., Porter, D. A., & Kömi, J. I. (2021). Effect of deformation and grain size on austenite decomposition during quenching and partitioning of (high) siliconaluminum steels. Materials Characterization, 171, 110793. https://doi.org/10.1016/j.matchar.2020.110793.

11. Kaddour, H., Hellal, F., Haddad, A., & Boutaghou, Z. (2022). Effect of the Coarsening of Austenite Grain on the Microstructure and Corrosion Behavior of a Cold Rolled AISI 316Ti Stainless Steel. International Journal of Electrochemical Science., 17, 220749. https://doi.org/10.20964/2022.07.54.

12. Mintz, B., Kang, S., & Qaban, A. (2021). The influence of grain size and precipitation and a boron addition on the hot ductility of a high Al, V containing TWIP steels. Materials Science and Technology, 37(12), 1035-1046. https://doi.org/10.1080/02670836.2021.1975876.

13. Anwar, M. S., Melinia, R. K., Pradisti, M. G., & Siradj, E. S. (2021). Effect of Prior Austenite Grain-Size on the Annealing Twin Density and Hardness in the Austenitic Stainless Steel. International Journal of Technology, 12(6), 1149-1160. https://doi.org/10.14716/ijtech.v12i6.5190.

14. Tsuchida, N., Inoue, T., & Nakado, H. (2013). Effect of ferrite grain size on the estimated true stress – strain relationship up to the plastic deformation limit in low carbon ferrite – cementite steels. Journal of Materials Research, 28(18), 2171-2179. https://doi.org/10.1557/jmr.2013.221.

15. Silva, R. A., Pinto, A. I., Kuznetsov, A., & Bott, I. S. (2018). Precipitation and grain size effects on the tensile strain-hardening exponents of an API X80 steel pipe after high-frequency hot-induction bending. Metals, 8(3), 168. https://doi.org/10.3390/met8030168.

16. Vakulenko, I. O., Vakulenko, L. I., Bolotova, D. M., Kurt, B., Asgarov, H., & Colova, O. (2022). Influence structure on the plasticity of carbon steel of the railway wheel rim in operation. Scientific Journal of Silesian University of Technology, Series Transport, 115, 183-192. https://doi.org/10.20858/sjsutst.2022.115.13.

17. Pereira, H. B., Alves, L. H. D., Rezende, A. B., Mei, P. R., & Goldenstein, H. (2022). Influence of the microstructure on the rolling contact fatigue of rail steel: Spheroidized pearlite and fully pearlitic microstructure analysis. Wear, 498-499. https://doi.org/10.1016/j.wear.2022.204299.

18. Masoumi, M., Echeverri, E. A. А., Tschiptschin, A. P., & Goldenstein, H. (2019). Improvement of wear resistance in a pearlitic rail steel via quenching and partitioning processing. Scientific Reports, 9, 7454. https://doi.org/10.1038/s41598-019-43623-7.

19. Vakulenko, I., Vakulenko, L., & Proydak, S. (2019). The influence of non-metallic inclusion on strain hardening carbon steel. Scientific Journal of Silesian University of Technology, Series Transport, 103, 193-198. https://doi.org/10.20858/sjsutst.2019.103.15.

20. Askerov, Kh., Vakulenko, I., & Hryshchenko, N. (2019). Insights into factors of damage of subface rolling of raiway wheels during operations. Scientific Journal of Silesian University of Technology, Series Transport, 105, 27-33. https://doi.org/10.20858/sjsutst.2019.105.3.

21. Gensamer, M., Pearsall, E. B., Pellini, W. S., & jr. Low, J. R. (2012). The tensile properties of pearlite, bainite, and spheroidite. Metallography, Microstructure and Analysis, 1, 171-189. https://doi.org/10.1007/s13632-012-0027-7.

• < Попередня
• Наступна >