Особенности формирования скоростной термической обработкой микроструктуры и механических свойств горячекатаных низкоуглеродистых сталей прокатного сортамента

Abstract

Работа посвящена изучению особенностей формирования структуры и механических свойств горячекатаных низкоуглеродистых сталей Fe–Mn–C после их скоростной термообработки. Показано, что быстрый нагрев до относительно высоких температур позволяет сформировать в сталях мелкозернистую структуру аустенита, отличающуюся высокой размерной однородностью зёрен, за счёт сдерживания процесса их интенсивного роста. По сравнению с горячекатаным состоянием скоростная нормализация приводит к значительному повышению ударной вязкости сталей и понижению температуры хладноломкости во всех направлениях проката. В плоскости прокатки величина работы разрушения максимальна и практически не зависит от температуры испытаний вплоть до температуры хладноломкости. Представлена оценка роли отдельных структурных факторов в формировании пространственной анизотропии показателей вязкости термообработанных сталей.

Робота стосується вивчення особливостей формування структури та механічних властивостей гарячевальцьованих низьковуглецевих сталей Fe–Mn–C після їх швидкісного термооброблення. Показано, що швидкий нагрів до високих температур уможливлює сформувати у сталях дрібнозернисту структуру аустеніту, яка вирізняється високою розмірною однорідністю зерен, за рахунок стримування процесу їхнього інтенсивного росту. У порівнянні з гарячевальцьованим станом швидкісна нормалізація приводить до значного підвищення ударної в’язкости сталей і пониження температури холодноламкости у всіх напрямках прокату. У площині вальцювання величина роботи руйнування є максимальною та практично не залежить від температури випробувань аж до температури холодноламкости. Представлено оцінку ролі окремих структурних чинників у формуванні просторової анізотропії показників в’язкости термооброблених сталей.

The work is devoted to the study of the structural features and mechanical properties of the hot-rolled low-carbon Fe–Mn–C steels after rapid heat treatment. As shown, the rapid heating to relatively high temperatures makes it possible to form a fine-grained austenite structure in steels, which is characterized by high dimensional homogeneity of the grains, due to the suppression of the process of their intensive growth. In comparison with the hot-rolled state, the high-speed normalization leads to a significant increase in the toughness of steels and a reduction in the cold-brittle temperature in all directions of the rolled product. In the rolling plane, the amount of fracture work is maximal and practically independent on the test temperature up to the cold-brittle temperature. The evaluation of the role of individual structural factors in the formation of spatial anisotropy of the viscosity index of heat-treated steels is presented.