Вплив Н-шарів на залізовуглецеві та корозійностійкі сталі та сплави
Loading...
Files
Date
2022
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
НМетАУ, Дніпро
Abstract
UKR: Мета. Розглядається взаємодія водненасичених шарів (Н-шарів) з різними марками залізовуглецевих та корозійностійких сталей та сплавів. Методика. Виявлено помітний вплив Н-шарів як на мікроструктуру сталей, так і на їх властивості. Зразки сталей у вигляді пластин поміщалися в установку, де одночасно піддавалися термоциклюванню або у водні, або в аргоні. Далі проводили їхній металографічний аналіз. Результати. Для чистого заліза відзначалося різке збільшення пластичності, більш ніж удвічі. Мікроструктура зразків після ТЦО в аргоні та водні змінилася дуже сильно. Бал зерна змінився з 9 до 1. Було визначено, що виділення водню при охолодженні відбувається при евтектоїдному перетворенні у звичайних вуглецевих сталях. Мікроскопічне вивчення структур сталей показало їхню різку зміну і найчастіше в гірший бік. Дослідження показали, що є можливість керувати процесом навуглецювання - зневуглецювання вуглецевих сталей, їх строчковістю після деформації прокатаної сталі. Вивчення легованих сталей типу Х18Н9Т та 40Х13 дало розуміння зміни їх властивостей у процесі ТЦО у водні. Особливо цікавим є факт, що сталь Х18Н9Т практично не змінює своїх властивостей після ТЦО у водні в широкому інтервалі температур та тисків. Інша сталь 40Х13 дуже різко змінює свої механічні властивості – стає твердою та крихкою. При виготовленні виробів з цієї сталі неприпустима їх робота при температурі, що циклічно змінюється. Наукова новизна. Основна наукова новизна полягає у детальному дослідженні структури та властивостей ряду сталей, які широко використовуються у промисловості. Практична значущість. Отримані результати дозволяють зробити однозначний висновок, що термоциклювання залізовуглецевих та корозійностійких сталей дуже сильно змінює їх властивості. Це вимагає детального вивчення будь-якої сталі, яка має працювати в подібних умовах.
ENG: Purpose. The interaction of hydrogen-saturated layers (H-layers) with various grades of iron-carbon and corrosion-resistant steels and alloys is investigated. Methodology. A noticeable effect of H-layers on both the microstructure of steels and their properties has been revealed. Plate-formed steel samples were placed in plant where they were simultaneously processed by thermal cycling either in hydrogen or argon. Next, their metallographic analysis was carried out. Results. For pure iron, the significant increase in plasticity by more than two times was noted. The microstructure of the samples after TCТ in argon and hydrogen is changed very intensely. The grain score changed from 9 to 1. It was determined that the hydrogen release during cooling occurs at the eutectoid transformation in conventional carbon steels. Microscopic steel structures study showed their significant change and often for the worse. Experiments have shown the possibility of carburization - decarburization process control of carbon steels, and their banding after deformation of the rolled steel. The study of alloyed Cr18Ni9Ti and 40Cr13 types steels gave an understanding of the change in their properties during the TCT process in hydrogen. Of particular interest is that Cr18Ni9Ti steel practically does not change its properties after TCT in hydrogen in a wide range of temperatures and pressures. 40Cr13 steel is very intensively changes its mechanical properties - it becomes hard and brittle. In the manufacture of products from this steel, their exploitation at a cyclically changing temperature is unacceptable. Scientific novelty. The main scientific novelty is in the detailed study of the structure and properties of a wide range of steels that are widely used in industry. Practical value. The results obtained allow to draw a conclusion that the thermal cycling of iron-carbon and corrosion-resistant steels greatly changes their properties. This requires a detailed study of any steel which should work in such conditions.
ENG: Purpose. The interaction of hydrogen-saturated layers (H-layers) with various grades of iron-carbon and corrosion-resistant steels and alloys is investigated. Methodology. A noticeable effect of H-layers on both the microstructure of steels and their properties has been revealed. Plate-formed steel samples were placed in plant where they were simultaneously processed by thermal cycling either in hydrogen or argon. Next, their metallographic analysis was carried out. Results. For pure iron, the significant increase in plasticity by more than two times was noted. The microstructure of the samples after TCТ in argon and hydrogen is changed very intensely. The grain score changed from 9 to 1. It was determined that the hydrogen release during cooling occurs at the eutectoid transformation in conventional carbon steels. Microscopic steel structures study showed their significant change and often for the worse. Experiments have shown the possibility of carburization - decarburization process control of carbon steels, and their banding after deformation of the rolled steel. The study of alloyed Cr18Ni9Ti and 40Cr13 types steels gave an understanding of the change in their properties during the TCT process in hydrogen. Of particular interest is that Cr18Ni9Ti steel practically does not change its properties after TCT in hydrogen in a wide range of temperatures and pressures. 40Cr13 steel is very intensively changes its mechanical properties - it becomes hard and brittle. In the manufacture of products from this steel, their exploitation at a cyclically changing temperature is unacceptable. Scientific novelty. The main scientific novelty is in the detailed study of the structure and properties of a wide range of steels that are widely used in industry. Practical value. The results obtained allow to draw a conclusion that the thermal cycling of iron-carbon and corrosion-resistant steels greatly changes their properties. This requires a detailed study of any steel which should work in such conditions.
Description
В. Карпов: ORCID 0000-0001-9507-9716; О. Носко: ORCID 0000-0002-5749-7578; Т. Аюпова: ORCID 0000-0002-5706-4211
Keywords
водень, сталі, корозійностійкі сталі, термоциклювання, фізичні властивості металів, hydrogen, steels, corrosion-resistant steels, thermal cycling, physical properties of metals, КМТОМ, КПМ і ЗМ
Citation
Карпов В. Ю., Носко О. А., Аюпова Т. А. Вплив Н-шарів на залізовуглецеві та корозійностійкі сталі та сплави. Теорія і практика металургії. 2022. № 2 (133). С. 32–44.