Вплив модифікування дисперсними композиціями на механічні властивості низьколегованих конструкційних сталей

Автор(и)

  • O. V. Kalinin Державний вищий навчальний заклад «Придніпровська державна академія будівництва та архітектури», Ukraine https://orcid.org/0000-0003-3597-158X

DOI:

https://doi.org/10.30838/J.BPSACEA.2312.280519.29.432

Ключові слова:

низьколегована сталь, дисперсна композиція, модифікування, механічні властивості

Анотація

Постановка проблеми. Вивчення впливу модифікування дисперсними порошками чистих металів на механічні властивості низьколегованих сталей в литому і деформованому стані. Методика. Дисперсні порошки титану гранулометричного розміру менше 100 нм отримували на високочастотній установці методом плазмохімічного синтезу з промислових відходів. Об'єкт дослідження ‑ низьколеговані кремній-марганцевисті сталі 09Г2, 09Г2С, що застосовуються в будівельних конструкціях. Результати. Проведено дослідно-промислові плавки низьколегованих сталей. Розроблено технологію модифікування, включаючи спосіб введення, термочасову обробку в розплаві. Встановлено склад і межі витрати модифікатора на основі дисперсних порошків титану і алюмінію. Виливки піддавали гарячій пластичній деформації. Товстолистовий прокат піддавали нормалізації. Проведено порівняльне дослідження сталей у вихідному і модифікованому стані після лиття та деформації. Встановлено, що за оптимальної витрати модифікатора
0,2 %...0,3 % від маси розплаву модифіковані сталі мали більш високий комплекс механічних властивостей, ніж немодифіковані, як у литому, так і в деформованому стані. В результаті модифікування досягнуто підвищення межі міцності на 10...21 %, межі плинності на 20...33 %, відносного подовження на 13...25 %, відносного звуження на 29...31%, ударної в'язкості на 26...67 %. Наукова новизна. Запропоновано основний механізм підвищення механічних властивостей модифікованих Si−Mn сталей: зернограничного і дисперсного зміцнення. Практична значимість. Розроблено технологічну інструкцію з модифікування сталевих розплавів дисперсними композиціями в умовах промислового виробництва.

Біографія автора

O. V. Kalinin, Державний вищий навчальний заклад «Придніпровська державна академія будівництва та архітектури»

Кафедра матеріалознавства та обробки матеріалів, канд. техн. наук, докторант

Посилання

Glushakova D.B. and Bolshakov V.I. Povyshenie dolgovechnosti otvetstvennyx detalej stroitelnyx mashin [Increasing the durability of critical parts of construction machines]. Kharkiv : Cifroprint Publ., 2015, 236 p.

(in Russian).

Zherbin M.M. Vysoprochnye stroitelnye stali (kharakteristiki, oblast primeneniya, raschet i proektirovanie)

[High-strength building steels (characteristics, scope, calculation and design)]. Kyiv : Budivelnik Publ., 1974, 170 p.

(in Russian).

Bolshakov V.I. and Kalinin A.V. Osobennosti strukturoobrazovaniya modificirovannyx si-mn- stalej [Features of the structure formation of modified Si–Mn-steels Construction]. Stroitelstvo, materialovedenie, mashinostroenie [Materials Science, Mechanical Engineering]. 2016, vol. 89, pp. 24–29. (in Russian).

Saburov V.P., Cherepanov A.N. and others. Plazmoximicheskij sintez ultradispersnyx poroshkov i ix primenenie dlya modificirovaniya metallov i splavov [Plasmochemical synthesis of ultrafine powders and their use for the modification of metals and alloys].Novosibirsk : Nauka Publ., 1995, 344 p. (in Russian).

Grigorenko G.M., Kostin V.A., Golovko V.V., Zhukov V.V. and Zuber T.A. Vliyanie nanoporoshkovyx inokulyatorov na strukturu i svojstva litogo metalla vysokoprochnyx nizkolegirvannyx stalej [Influence of nanopowder inoculators on the structure and properties of cast metal of high-strength low-alloy steels] Sovremennaya elektrometallurgiya [Modern Electrometallurgy]. 2015, no. 2, pp. 32–41. (in Russian).

Saburov V.P. Eremin E.N., Cherpanov A.N. and Mishexanov G.N. Modificirovanie stalej i splavov dispersnymi inokulyatorami [Modification of steels and alloys with dispersed inoculators]. Omsk : OMGTU, 2002, 257 p.

(in Russian).

Kalinina N.E., Kаlinin V.T., Vilishhuk Z.V. and Kalinin A.V. Nanomaterialy i nanotexnologiya: poluchenie, stroenie, primenenie [Nanomaterials and nanotechnology: production, structure, application]. Dnipro : Makoveckij Yu.V., 2012, 190 p. (in Russian).

Deformacionnoe uprochnenie i razrushenie polikristallicheskix materialov [Strain hardening and destruction of polycrystalline materials]. Edited by akad. Trefylova V.I., Kyiv : Naukova Dumka, 1987, 246 p. (in Russian).

Barannikova S., Ivanov V., Kosinov D. at al. Plastic Deformation Lokalization of how Carbon Steel : Hydrogen Effekt. Advanced Material Research, 2014, vol, 1013, pp. 77–83.

##submission.downloads##

Номер

Розділ

Наукові дослідження