Фундаментальные проблемы современного материаловедения,  2016,  том 13,  №2, 174-179

 

Иванов Ю.Ф.1,2, Громов В.Е.3, Костерев В.Б.4, Косинов Д.А.3, Коновалов С.В.3

Механизмы формирования прочностных свойств при термомеханическом упрочнении низкоуглеродистой стали

1Институт сильноточной электроники СО РАН, Томск, Россия
2
Национальный исследовательский Томский политехнический университет, Томск, Россия
3
Сибирский государственный индустриальный университет, Новокузнецк, Россия
4ООО «Евраз – Объединенный Западно-Сибирский металлургический комбинат», Новокузнецк, Россия

Используя количественные параметры структуры стали, выявленные методами металлографии и электронной дифракционной микроскопии, и оценочные соотношения физического материаловедения, выполнен анализ физических механизмов, ответственных за повышение микротвердости поверхностного слоя при термомеханическом упрочнении проката из низкоуглеродистой стали, выявлены количественные параметры, характеризующие структурно-фазовое состояние и дающие возможность оценить величину теоретического предела текучести стали. Получено качественное соответствие изменения экспериментально измеренной микротвердости и теоретически определенного предела текучести по сечению полки профиля. Установлено, что повышение прочности поверхностного слоя стали является многофакторным, морфологически многокомпонентным и определяется природой gÞa превращения. Основными механизмами, ответственными за высокий уровень прочности поверхностного слоя стали, являются субструктурное и деформационное, обусловленные формированием кристаллов мартенсита и бейнита.

Ключевые слова: механизмы упрочнения, структура, фазовый состав, дефектная субструктура, низкоуглеродистая сталь.

УДК 669.15:620.186:539.12


 

Fundamental’nye problemy sovremennogo materialovedenia

(Basic Problems of Material Science (BPMS)) Vol. 13, No.2 (2016) 174-179

 

Ivanov Yu.F.1,2, Gromov V.E.3, Kosterev V.B.4, Kosinov D.A.3, Konovalov S.V.3

Mechanisms of strength properties formation at thermomechanical strengthening low alloy steel

1Institute of Strength Physics and Materials Science SB RAS, Tomsk, Russia
2
National Research Tomsk Polytechnic University, Tomsk, Russia

3
Siberian State Industrial University, Novokuznetsk, Russia
4Ltd "Evraz - Consolidated West Siberian Iron & Steel Works», Novokuznetsk, Russia

Using the quantitative parameters of steel structure revealed by methods of metallography and electron diffraction microscopy and estimate relations of physical material science the analysis of physical mechanisms responsible for increase in microhardness of surface layer in thermomechanical hardening was carried out, the quantitative parameters characterizing structure-phase state and giving the possibility to estimate the value of theoretical yield point of steel were determined. Qualitative correspondence of change in experimentally measured microhardness and theoretically determined yield point along the cross-section of H-beam flange was obtained. It is established that the phenomenon of increase in hardness of steel surface layer is a multi-factor, morphologically multi-component one and is determined by the nature of gÞa transformation. The main mechanisms responsible for high level of steel surface layer hardness are substructural and deformational ones caused by the formation of martensite and bainite crystals.

Keywords: mechanisms of strengthening, structure, phase composition, defect substructure, low carbon steel.