Факультет: фізико-металургійний
Спеціальність: Металознавство
Аустеніт є найважливішою структурною характеристикою сталі, яка визначає її властивості. На стан аустеніту у сталі впливає різноманітні фактори, який залежить від конкретних умов виробництва. Найчастіше процеси, що відбуваються в аустенітному стані у сталі в результаті реальних технологічних операцій, не враховуються і сталь набуває властивостей, обумовлених впливом тех. чи інших факторів. В цьому зв’язку інтерес представляє вивчення впливу вихідного структурного стану та швидкості нагріву на зріст зерна аустеніту при термообробці товстолистових низьколегованих сталей. Аналіз сучасних літературних джерел показує великі можливості керування кінетикою перетворень.[1-3]
Аналіз існуючої на сьогодні ситуації у галузі металургійного виробництва показує, що найбільший обсяг виробництва має гарячекатаний листовий прокат, занявший більш треті об’ємові виробництва усіх металургійних підприємств [4].
Товстолистовий прокат з маловуглецевих низьколегованих сталей для надання йому необхідного комплексу механічних та технологічних властивостей піддається різним видам термічної та деформаційно-термічної обробкам, що передбачають їх обов’язкову аустенітізацію. В той же час аустенітізація товстолистового прокату на виробництві відбувається в ході ряда різних обробок, таких як нормалізація, відпал, гартування, термічне поліпшення (гартування+високотемпературний відпуск).
В зв’язку з цим були проведені дослідження впливу вихідного структурного стану і швидкості нагріву на зріст зерна аустеніту при термообробці товстолистових низьколегованої сталі. Матеріалами для досліджень були зразки із сталей 17Г1С і 10ХСНД розміром 10х20мм, товщиною 12мм.
Для проведення досліджень зразки піддавались попередній нормалізації, відпалу, гартуванню, термічному поліпшенню та повторному нагріву і повторному нагріву до температур 900-1200°С з наступним гартуванням в 10%-ному водному розчині повареної солі. На рис.1 надано інформацію про розмір зерна аустеніту сталей 17Г1С і 10ХСНД при їх повторному нагріві після різних режимів термічної обробки. Встановлено, що середній діаметр зерна аустеніту при повторному нагріві в значній мірі визначається вихідним станом сталей. Як видно з рис.1, найменший розміо зерна сталі мають після попереднього поліпшення (тобто при вихідній сорбітній структурі), більш крупне зерно формується у відпаленому стані (тобто при грубій ферито-перлітній структурі). Причому найбільш значний вплив вихідної структури виявляється на сталі 10ХСНД.
На рис.2 надано інформацію про зріст зерна аустеніту попередньо перегрітої до 1200°С сталі 17Г1С при
повторному швидкому та повільному нагрівах до температур 950-1100°С після різних режимів термообробки.
З рис.2 видно, що при повільному (5-7°С/мин) нагріві до 900°С попередньо перегрітої та загартованої сталі
утворюється крупне зерна аустеніту, середній діаметр якого дорівнює 70мкм, з підвищенням температури до 1100°С
зерно має тенденцію до зменшення розміру.
Рис.2 Вплив вихідної обробки та умов нагреву на розмір аустенітного
зерна попередньо перегрітої (1200°С) сталі 17Г1С. Вихідна обробка: 1– нормалізація;
2 – гартування; 3 – відпал. а – швидкість нагріву 5-7°С/хв; б – відповідно 100-120°С/хв
Такий характер змін при повільному нагріві звісний на прикладі кристалографічно упорядкованих структур
(мартенситу, бейніту), однак детально не розглядувались на прикладі феріто-перлітних структур, і пояснюється
ефектом часткового відновлення вихідного крупного зерна ті його самовільною рекристалізацією.
Найдені особливості зміни у розмірі зерна аустеніту товстолистових низьколегованих сталей в залежності від вихідної структури та швидкості нагріву слідує ураховувати при призначенні кінцевих режимів їх термічної обробки.
В літературних джерелах не знайдено достатніх даних для низько вуглецевих низьколегованих сталей і поставлені питання потребують свого подальшого розглядення.