Экспериментальное определение удельных объёмов фаз в межкритическом интервале температур при термической обработке низкоуглеродистых сталей

Abstract

RU: В современных условиях требования к готовой продукции постоянно повышаются, поэтому возрастает роль технологий, повышающих комплекс механических свойств изделий. В работе рассмотрена одна из таких технологий - нагрев проката из низкоуглеродистых сталей в двухфазную область (а+у) с последующим ускоренным регулируемым охлаждением или закалкой из межкритического интервала (МКИ) температур. Методика. Использованы методы: количественной металлографии и испытания механических свойств. Для оценки реальных удельных объёмов фаз, разработан метод, основанный на выявлении межфазных (а-у) границ с помощью металлографического микроскопа в отражённом свете. Цель работы - поиск закономерностей формирования структуры и свойств проката из низкоуглеродистых сталей в зависимости от температур нагрева в область межкритического интервала и последующего охлаждения. Результаты. Получены экспериментальные данные о количестве аустенита, участвующего в формировании высокопрочных составляющих компонентов конечной структуры низкоуглеродистых сталей. Предложены режимы температурной обработки, способствующие измельчению зерна и повышению ударной вязкости проката. Научная новизна. Разработан способ выявления границ зерен бывшего аустенита в структуре низкоуглеродистых сталей с использованием светового металлографического микроскопа, позволяющий контролировать количественное соотношение фаз на шлифах и определять положения межфазных границ при термических обработках низкоуглеродистых сталей с нагревом до температур МКИ. Практическая значимость. На основании анализа результатов исследований свойств образцов труб из стали 20 после закалки от различных температур МКИ с последующим отпуском, предложен новый режим прокатки из МКИ с ускоренным охлаждением листов из стали 10Г2ФБ.

UK: В сучасних умовах вимоги до готової продукції постійно підвищуються, тому зростає роль технологій, що підвищують комплекс механічних властивостей виробів. У роботі розглянута одна з таких технологій - нагрів прокату з низьковуглецевих сталей у двофазну область (а-у) з наступним прискореним регульованим охолодженням або гартуванням з міжкритичного інтервалу (МКІ) температур. Методика. Застосовано методи: кількісної металографії та випробування механічних властивостей. Для оцінки реальних питомих об’ємів фаз розроблено метод, заснований на виявленні міжфазних (а-у) границь за допомогою металографічного мікроскопу у відбитому світлі. Мета роботи - пошук закономірностей формування структури і властивостей прокату з низьковуглецевих сталей у залежності від температур нагріву в область міжкритичного інтервалу і наступного охолодження. Результати. Отримані експериментальні дані щодо кількості аустеніту, що бере участь у формуванні високоміцних складових компонентів кінцевої структури. Запропоновано режими температурної обробки, що сприяють подрібненню зерна і підвищенню ударної в’язкості прокату з низьковуглецевих сталей. Наукова новизна. Розроблено спосіб виявлення границь зерен початкового аустеніту в структурі низьковуглецевих сталей з використанням світлового металографічного мікроскопу, який дозволяє контролювати кількісне співвідношення фаз на шліфах і визначати положення міжфазних границь при термічних обробках з нагрівом до температур МКІ. Практична значимість. На основі аналізу результатів досліджень властивостей зразків труб зі сталі 20 після гартування від різних температур МКІ з наступним відпуском, запропоновано новий режим прокатки з МКІ з прискореним охолодженням листів зі сталі 10Г2ФБ.

EN: In modern conditions the requirements for the finished products are constantly increasing, so the role of technologies that improve the mechanical properties of complex products increase as well. The article deals with one of these technologies - heating of low carbon steel in the two-phase region (а+у), followed by accelerated controlled cooling or hardening from the intercritical interval (ICI) temperatures. Methodology. Methods used: metallographic and tests of mechanical properties. To estimate was developed the real specific volume phase a method based on the detection of interphase (а-у) boundaries using metallographic microscope reflected light. Purpose - search for patterns of structure formation and properties of rolled low carbon steel depending on the heating temperature in the region of intercritical interval and subsequent cooling. Findings. Experimental data on the amount of austenite involved in the formation of high-strength components of the structure of low-carbon steels. Temperature treatment regimes proposed were promoting grain size refinement and increase toughness of steel. Originality. A method to identify the former austenite grain boundaries in the structure of low carbon steels using light metallographic microscope was developed. With this method it is possible to control the proportion of phases on the slices and determine the position of interphase boundaries by heat treatment of low-carbon steels by heating to temperatures of ICI. Practical value. A new rolling pattern in ICI with accelerated cooling of steel sheets 10G2FB was proposed.