Поліпшення структури та механічних характеристик гарячевальцьованої евтектоїдної сталі швидкісним термічним обробленням

Abstract

Досліджено зміни структури та механічних властивостей гарячевальцьованої евтектоїдної сталі (0,76% С, 0,79% Mn, 0,32% Si) після додаткового швидкісного електротермічного оброблення — нормалізації або гартування з високотемпературним відпуском. Сталь після швидкісного нагрівання до 820°C охолоджували з різними швидкостями для одержання структур перліту чи суміші верхнього і нижнього бейніту та відпущеного мартенситу. Таке додаткове термічне оброблення поліпшує комплекс механічних властивостей гарячевальцьованої сталі, найефективніше після формування бейнітної структури. Встановлено, що руйнування високовідпущеної сталі за випробування на ударне вигинання та статичну тріщиностійкість супроводжується розшаруванням з поширенням тріщини у площині, паралельній площині вальцювання. Це зумовлює анізотропію ударної в’язкости. Статична тріщиностійкість K1cK1c сталі слабо змінюється, залежно від орієнтації площини руйнування зразків стосовно площини вальцювання, а її значення зберігаються на достатньо високому рівні.

Исследованы изменение структуры и механических свойств горячекатаной эвтектоидной стали (0,76% C, 0,79% Mn, 0,32% Si) после дополнительной скоростной электротермической обработки — нормализации или закалки с высокотемпературным отпуском. Сталь после скоростного нагрева до 820°C охлаждали с различными скоростями для получения структур перлита или смеси верхнего и нижнего бейнита и отпущенного мартенсита. Такая дополнительная термическая обработка улучшает комплекс механических свойств горячекатаной стали, наиболее эффективно после формирования бейнитной структуры. Установлено, что разрушение высокоотпущенной стали после испытаний на ударный изгиб и статическую трещиностойкость сопровождается расслоением с распространением трещины в плоскости, параллельной плоскости прокатки. Это приводит к анизотропии ударной вязкости. Статическая трещиностойкость K1cK1c стали слабо меняется в зависимости от ориентации плоскости разрушения образцов относительно плоскости прокатки, а её значения сохраняются на достаточно высоком уровне.

The changes in structure and mechanical properties of hot-rolled eutectoid steel (0.76% C, 0.79% Mn, 0.32% Si) are studied after additional high-speed electrothermal treatment—normalization or quenching with high-temperature tempering. Steel after high-speed heating to 820°C was cooled at different rates to obtain pearlite structures or a mixture of the upper and lower bainites and tempered martensite. Such additional heat treatment improves the complex of mechanical properties of hot-rolled steel, most effectively after the formation of the bainitic structure. As found, the destruction of high-released steel after impact tests and static fracture toughness is accompanied by delamination with the propagation of a crack in a plane parallel to the rolling plane. This leads to anisotropy of the toughness. The static fracture toughness K1cK1c of steel is slightly changing, depending on the orientation of the plane of fracture of the samples relative to the rolling plane, and its values remain at a sufficiently high level.