Влияние термической обработки на механические свойства и микроструктуру перспективной высокопрочной стали

М. В. Майсурадзе, Ю. В. Юдин, А. А. Куклина, Д. И. Лебедев

Аннотация


Исследована опытная высокопрочная сталь 20Х2Г2СНМА, обладающая высокой устойчивостью переохлажденного аустенита к образованию диффузионных продуктов превращения. Проведен дилатометрический анализ фазовых и структурных превращений при непрерывном охлаждении и изотермической выдержке. Установлены температурно-временные диапазоны превращений, построена термокинетическая диаграмма. Определены механические свойства стали после различных режимов термической обработки: отжиг, нормализация, закалка, отпуск, изотермическая и ступенчатая закалка. Показано, что наличие бейнита в исследуемой стали приводит к снижению ударной вязкости независимо от его морфологии и температурного интервала образования.

Ключевые слова


сталь; термическая обработка; микроструктура; бейнит; механические свойства; изотермическая закалка

Полный текст:

PDF

Литература


Марочник стали и сплавов / под ред. А. С. Зубченко. М.: Машиностроение, 2003. 784 с.

Shan A., Fu L. Heat treating of air-hardening high-strength structural steels / In: Heat Treating of Irons and Steels. Vol. 4D / ed. by J. L. Dossett, G. E. Totten. USA: ASM International. 2014. P. 169 - 178.

Майсурадзе М. В., Рыжков М. А., Юдин Ю. В., Ершов А. А. Технология термической обработки деталей переменного сечения из высокопрочной машиностроительной стали // Металлург. 2014. № 8. С. 101 - 104.

Maisuradze M. V., Yudin Yu. V., Lebedev D. I. Thermal strengthening of large parts made from high-strength sparingly doped steel in air // Steel in Translation. 2020. V. 50, No. 5. P. 61 - 66.

Steel Heat Treatment. Metallurgy and Technologies / ed. by. G. E. Totten. CRC Press, 2006. 848 p.

Simonov Yu. N. Panov O. D., Simonov M. Yu. et al. Principles of design of the chemical composition of steels for forming a structure of lower carbide-free bainite under delayed cooling // Metal Science and Heat Treatment. 2015. V. 57. P. 386 - 394.

Попова Л. Е., Попов А. А. Диаграммы превращения аустенита в сталях и бета-раствора в сплавах титана: Справочник. М.: Металлургия, 1991. 503 с.

Transformation Characteristics of Direct-Hardening Nickel- Alloy Steels. UK: The Mond Nickel Company, 1958. 91 p.

Berezin S. K., Shatsov A. A., Bykova P. O., Larinin D. M. Martensitic transformation in low-carbon steels // Metal Science and Heat Treatment. 2017. V. 59, No. 7 - 8. P. 479 - 485.

Kleiner L. M., Larinin D. M., Spivak L. V., Shatsov A. A. Phase and structural transformations in low-carbon martensitic steels / L. M. Kleiner // The Physics of Metals and Metallography. 2009. V. 108, No. 2. P. 153 - 160.

Pacyna J., Witek L. The effect of carbides on fracture toughness of steels of ferritic matrix /j. Pacyna // Materials technology. 1988. V. 59, No. 2. P. 68 - 74.

Ryzhkov M. A., Popov A. A. Methodological aspects of plotting of thermokinetic diagrams of transformation of supercooled austenite in low-alloy steels // Metal Science and Heat Treatment. 2011. V. 52, No. 11 - 12. P. 612 - 616.

Maisuradze M. V., Ryzhkov M. A., Yudin Yu. V., Kuklina A. A. Transformations of supercooled austenite in a promising high-strength steel grade under continuous cooling conditions // Metal Science and Heat Treatment. 2017. V. 59, No. 7 - 8. Р. 486 - 490.

Maisuradze M. V., Yudin Yu. V., Kuklina A. A. A novel approach for analytical description of the isothermal bainite transformationin alloyed steels // Materials Performance and Characterization. 2019. V. 8, No. 2. P. 80 - 95.

Kim K.-W., Kim K. I., Lee C.-H. et al. Oh control of retained austenite morphology through double bainitic transformation // Materials Science and Engineering A. 2016. V. 673. P. 557 - 561.

Navarro-Lуpez A., Hidalgo J., Sietsma J., Santofimia M. J. Characterization of bainitic/martensitic structures formed in isothermal treatments below the Ms temperature // Materials Characterization. 2017. V. 128. P. 248 - 256.

Argьelles A., Barbйs F., Espeso J. I., Garcia-Mateo C. Cryogenic study of the magnetic and thermal stability of retained austenite in nanostructured bainite // Science and Technology of Advanced Materials. 2019. V. 20, No. 1. P. 673 - 687.

Speer J. G. Phase transformations in quenched and partitioned steels // In: Phase transformations in steels / ed. by E. Pereloma, D. V. Edmonds. Cambridge: Woodhead Publishing Limited. 2012. P. 247 - 270.

Wang L., Speer J. G. Quenching and partitioning steel heat treatment // Metallography, Microstructure and Analysis. 2013. V. 2. P. 268 - 281.

Maisuradze M. V., Ryzhkov M. A., Levedev D. I. Microstructure and mechanical properties of martensitic high-strength engineering steel // Metallurgist. 2020. V. 64, No. 7 - 8. P. 640 - 651.

Maisuradze M. V., Yudin Yu. V., Kuklina A. A., Lebedev D. I. Formation of microstructure and properties during isothermal treatment of aircraft building steel // Metallurgist. 2022. V. 65, No. 9 - 10. P. 1008 - 1019.

Maisuradze M. V., Ryzhkov M. A., Lebedev D. I. Mechanical properties of a mild-alloy steel for aerospace engineering // Defect and Diffusion Forum. 2021. V. 410. P. 221 - 226.




DOI: https://doi.org/10.30906/mitom.2022.9.51-57

© Издательский дом «Фолиум», 1998–2024