Дослідження структури та механічних властивостей сталей марки Т та К+Al+N+Ti після лиття та гарячої пластичної деформації (ГПД)

Автор(и)

  • О. І. Бабаченко Інститут чорної металургії ім. З. І. Некрасова НАН України (ІЧМ НАНУ), м. Дніпро, Україна
  • Н. Ю. Філоненко Інститут чорної металургії ім. З. І. Некрасова НАН України (ІЧМ НАНУ), м. Дніпро, Україна
  • Г. А. Кононенко Інститут чорної металургії ім. З. І. Некрасова НАН України (ІЧМ НАНУ), м. Дніпро, Україна

DOI:

https://doi.org/10.15588/1607-6885-2021-3-02

Ключові слова:

вуглецеві та мікролеговані сталі, залізничні колеса, структурні складові, механічні властивості.

Анотація

Мета роботи. Виконати порівняльні дослідження особливостей структурного стану та механічних властивостей дослідної сталі для залізничних коліс з мікролегуючим комплексом Al+N+Ti та відомої сталі для високоміцних залізничних коліс марки Т, мікролегованої ванадієм.

Методи дослідження. Для визначення структурного стану сплавів використовували мікроструктурний, мікрорентгеноспектральний та рентгенофазовий аналізи.

Отримані результати. Виконано порівняльний аналіз структури та механічних властивостей сталей для високоміцних залізничних коліс марки Т та К+Al+N+Ti. Показано, що у сталі марки К+Al+N+Ti після кристалізації структура стає більш дрібнозернистою та спостерігали збільшення об’ємної частки перліту у порівнянні зі сталлю марки Т. Виявлено, що ГПД призводить до зменшення об’ємної частки та розмірів оксидів, та в оксидах алюмінію Al2O3 відбувається часткове заміщення атомів алюмінію атомами заліза та титану

Наукова новизна. Показано, що зменшення вмісту ванадію в сталі та комплексне легування алюмінієм, титаном та азотом  призводить до утворення більш дрібнозернистої структури та збільшення об’ємної частки дрібнодисперсного перліту. В мікроструктурі сталі К+Al+N+Ti спостерігали утворення оксидів, нітридів та карбонітридів, які були розташовані по границям зерен та в тілі зерна перліту.

Вперше показано, що ГПД призводить до того, що в включеннях оксиду алюмінію Al2O3 відбувається часткове заміщення атомів алюмінію атомами заліза або титану, з утворенням оксидів Fe2(Al)O3 та (Al, Ti)2O3.

Практична цінність. Використання комплексного легування сталі призводить до покращення – механічних властивостей: збільшення ударної в’язкості при високому рівні твердості та міцності сталі марки К+Al+N+Ti у порівнянні з маркою сталі Т.

##submission.downloads##

Опубліковано

2021-12-07

Номер

Розділ

Структуроутворення. Опір руйнуванню та фізико-механічні властивості