Статья

Наименование	Влияние полугорячей деформации на микроструктуру и механические свойства углеродистой стали
Авторы	Рябичева Л. А., д. т. н., проф. Бабич И. Н., к. т. н., доц. Белозир И. И., ст. преп.
Раздел	Металлургия
Год	2025	Выпуск	82	Страницы	36 - 41
УДК	669.018.44			EDN	JTWFZY
Аннотация	В статье рассмотрено влияние полугорячей деформации на сфероидизацию цементита и механические свойства стали У8А при сжатии. Установлено, что при сжатии одновременно с динамическим возвратом и рекристаллизации происходит сфероидизация цементита, зависящая от температуры и степени деформации. С ростом температуры и степени деформации пластинчатый перлит превращается в зернистый с образованием сфер цементита. С ростом температуры до температур фазового превращения происходит увеличение прочности и пластичности вследствие начала разрушения пластинок и образования сфер. В интервале температур фазового превращения свойства прочности сначала уменьшаются, а затем к концу интервала превращений увеличиваются в результате реализации режима деформации аустенита.
Реферат	Цель. Исследование влияния полугорячей деформации на сфероидизацию цементита и механические свойства стали У8А при сжатии. Методика. Исследования выполняли на эвтектоидной стали У8А перлитного класса. Химический состав стали У8А: 80 % С, 0,21 % Si, 0,27 % Mn, 0,28 % Cr. Изготавливали образцы для деформирования сжатием диаметром 25 мм и высотой 50 мм. Отжиг выполняли в вакууме 10-3мм рт. ст. при температуре 750 ºС, выдержка 2 часа, охлаждение с печью до 300 ºС, затем на воздухе. Деформированием сжатием выполняли на испытательной машине Z/D 10/90 с максимальным усилием 100 кН при скорости деформации 0,476х10-3 с-1. Сжатие осуществляли в области температур фазовых превращений 680-740 ºС. Результаты. В результате исследований установлено, что при сжатии одновременно с динамическим возвратом и рекристаллизации происходит сфероидизация цементита, что приводит к изменению механических свойств. Установлено, что процесс сфероидизации зависит от температуры и степени деформации. С ростом температуры и степени деформации пластинчатый перлит превращается в зернистый с образованием сфер цементита. Научная новизна. Научная новизна данной работы заключается в том, что в интервале температур фазового превращения наблюдается сначала снижение, а затем увеличение прочностных свойств, что связано с особенностями деформационного поведения аустенита, в результате происходит сфероидизация цементита Практическая значимость. Применена точная объёмная штамповка полугорячим выдавливанием в разъёмных матрицах при температуре 750 ºС, при которой протекает процесс сфероидизации цементита. Получена твёрдость НВ 293-295, что соответствует пределу текучести 580 МПа, пределу прочности 850 МПа. Такая технология приводит к улучшению результата применяемого деформационно-термического режима.
Ключевые слова	углеродистая сталь, перлит, аустенит, сфероидизация, деформационно-термическая обработка, полугорячая деформация, прочность, пластичность.
Финансирование
Список источников	1. Герасимов В. В. Сравнительная морфология сфероидизированной перлитной стали оптическим и электронно-микроскопическим методами // Проблемы энергетики. 2015. № 7–8. С. 55–59. EDN UYCPUN 2. Долженков И. Е., Долженков И. И. Сфероидизация карбидов в стали. М.: Металлургия, 1984. 143 с. 3. Герасимов В. В. Идентификация новообразования цементита вблизи тройного стыка зерен в сфероидизированной теплоустойчивой перлитной стали // Проблемы энергетики. 2016. № 1–2. EDN TSMSEH 4. Арефьева Л. П., Дука В. В., Дроган Е. Г. Исследование морфологии и топологии пластинчатого и зернистого перлита стали У8 на субмикронном уровне // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. 2023. Вып. 15. С. 239–245. DOI: 10.26456/pcascnn/2023.15.239. EDN PVCTZE 5. Сторожев М. В., Попов Е. А. Теория обработки металлов давлением. М.: Машиностроение, 1971. 424 с. EDN XXLTKN 6. Рябичева Л. А., Лещинская Е. М. Технологические основы термомеханически регламентированных процессов горячей штамповки // Вестник машиностроения. 1997. № 2. С. 10–12. 7. Лещинский В. М., Рябичева Л. А. Механические свойства штамповой стали 4Х2В5ФМ после термомеханически регламентированной обработки // Материаловедение. 1997. № 3. С. 28–30.
Полный текст