Дослідження причин независнових результатів ультразвукового контролю експериментальних ковак з автенітної високолегової сталі

Abstract

UK: Мета роботи – встановити основні причини браку при ультразвуковому контролі (УЗК) дослідних поковок із високолегованої аустенітної сталі 08Х18Н10Т на основі комплексних порівняльних досліджень зразків забракованих і придатних поковок. Методики. Хімічний аналіз поковок проводили на високочутливому спектрометрі «SPECTROMAX» фірми «SPECTRO», Німеччина; дослідження макро- і мікроструктури (лікваційної неоднорідності, зеренної й зернограничної структури, неметалевих включень, надлишкових фаз тощо) здійснювали методами: металографічним і електронномікроскопічним із мікрорентгеноспектральним аналізом; випробування поковок на тривкість проти міжкристалітної корозії (МКК) проводили методом АМУ, ГОСТ 6032. Результати. Встановлено, що забраковані за УЗК дослідні поковки, на відміну від придатних, характеризувалися: наявністю ділянок лікваційної неоднорідності сталі, в тому числі підвищеним умістом δ-фериту; аномальною різнозернистою мікроструктурою з величиною зерна від –2 до 8 балів за ГОСТ 5639; виділеннями карбідів хрому на границях аустенітних зерен; схильністю до міжкристалітної корозії (МКК). Вони містили неметалеві включення у допустимих межах за ГОСТ 1778, а також карбіди титану. Наукова новизна. Вперше на основі комплексних досліджень доведено, що імовірна причина незадовільних результатів УЗК дослідних поковок із високолегованої аустенітної сталі – це аномальна різнозерниста структура, повязана з нестабільним температурно-деформаційним режимом кування зливків. Практична значимість. Розроблено рекомендації для поліпшення структури і підвищення якісних характеристик промислових поковок із високолегованих аустенітних сталей в умовах промислового виробництва.

EN: The purpose of the work is to establish the main causes of defects by ultrasonic testing (UST) of experimental forgings made of high-alloyed austenitic steel 08Kh18N10T on the basis of comprehensive comparative studies of samples of defective and suitable forgings. Techniques. Chemical analysis of forgings was performed on a high-sensitivity spectrometer "SPECTROMAX" company "SPECTRO", Germany; studies of macro- and microstructure (liquation heterogeneity, grain boundary structure, non-metallic inclusions, excess phases, etc.) were carried by the methods: metallographic and electron microscopic with micro-X-ray spectral analysis; tests of forgings for durability against intergranular corrosion (IGC) were carried out by the methods of AMU, GOST 6032. Results. It was established that experimental forgings rejected by UZK, in contrast to suitable forgings, were characterized by: the presence of areas of liquation inhomogeneity of steel, including high content of δ-ferrite; local defects of the macrostructure in the form of flocs; areas with anomalous multi-grained microstructure with a grain size of –2 to 8 points according to GOST 5639; release of chromium carbides at the boundaries of austenitic grains; susceptibility to intergranular corrosion (ICC). All forgings contained non-metallic inclusions within the permissible limits according to GOST 1778, as well as titanium carbides. Scientific novelty. For the first time on the basis of complex researches it is proved that the main reason of unsatisfactory results of UZK of experimental forgings from high-alloyed austenitic steel, is the anomalous multigrain structure connected with the unstable temperature-deformation mode of forging of ingots. Practical significance. Recommendations for improving the structure and improving the quality characteristics of industrial forgings made of high-alloy austenitic steels in terms of industrial production have been developed.