| 2026 №03 (06) |
DOI of Article 10.37434/as2026.03.07 |
2026 №03 (01) |
Журнал «Автоматичне зварювання», № 3, 2026, с. 51-59
Вплив термічних циклів зварювання на структуру та механічні властивості броньових сталей високої твердості
В.Д. Позняков
, О.В. Корєнєв
ІЕЗ ім. Є.О. Патона НАН України. 03150, м. Київ, вул Казимира Малевича, 11.
Е-mail: korenew@ukr.net
Досліджено вплив термічних циклів зварювання на фазово-структурні перетворення металу зони термічного впливу деяких, різних за хімічним складом, середньовуглецевих легованих броньових сталей високої твердості. Сумарна масова частка кремнію, марганцю, хрому, нікелю та молібдену в сталях марки 71, ARMSTAL 500 та Ramor 500 складає 6,56, 2,76 та 2,53 % відповідно. Встановлено, що на ділянці перегріву металу зони термічного впливу сталей масова частка легуючих елементів становить 2,53….2,76 % при швидкостях охолодження W6/5 ≤ 5,0 °С/с і формується змішана бейнітно-мартенситна структура, а у сталі 71, незалежно від швидкості охолодження, та при W6/5 > 5,0 °С/с для інших сталей ‒ мартенситна структура. З’ясовано, що в залежності від зміни структури в металі на ділянці перегріву зони термічного впливу змінюються і його механічні властивості. Зі збільшенням швидкості охолодження твердість і міцність металу збільшуються, а пластичні властивості зменшуються. Встановлено, що висока стійкість зварних з’єднань сталей, що досліджувалися, проти утворення холодних тріщин може бути забезпечена у разі використання для їхнього зварювання матеріалів, які сприяють формуванню в наплавленому металі аустенітної структури. Проаналізовано вплив термічних циклів зварювання на структуру та механічні властивості металу зони термічного впливу зварних з’єднань і технологічних аспектів зварювання на їхню здатність чинити опір утворенню холодних тріщин. Бібліогр. 19, табл. 7, рис. 4.
Ключові слова: броньові сталі, термічний цикл зварювання, структура металу, механічні властивості металу зварних з’єднань, холодні тріщини
Отримано 23.03.2026
Отримано у переглянутому вигляді 05.05.2026
Підписано до друку 14.05.2026
Оприлюднено 20.05.2026
Список літератури
1. Tekin Özdemir (2020) Mechanical & microstructural analysis of armor steel welded joints. Intern. J. of Engineering Research and Development UMAGD, 12(1), 166–175. DOI: https://doi.org/10.29137/umagd.4881042. Konat, Ł., Białobrzeska, B., Białek, P. (2017) Effect of welding process on microstructural and mechanical characteristics of Hardox 600 steel. Metals, 7(9), 349. DOI: https://doi.org/10.3390/met7090349
3. Gaivoronskyi, O.A., Poznyakov, V.D., Zavdoveyev, A.V., Klapatyuk, A.V., Denisenko, A.M. (2023) Prevention of cold cracking in armour steel welding. The Paton Welding J., 5, 3–10. DOI: https://doi.org/10.37434/tpwj2023.05.01
4. Oskwarek, M. (2006) Structural features and susceptibility to cracking of welded joints of Hardox 400 and Hardox 500 steels. In: Proceedings of the IV Students’ Science Conference: Human-Civilisation-Future, Wroclaw, Poland, 22–24 May 2006, Vol. 2, pp. 115–120.
5. Cabrilo, A., Geric, K. (2016) Weldability of high hardness armor steel. Advanced Materials Research, 1138, 79–84. DOI: https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/AMR.1138.79
6. Kuzmikova, L. (2013) An investigation of the weldability of high hardness armor steel. Faculty of Engineering, University of Wollongong. http://ro.uow.edu.au/theses/3853
7. Shchudro, A., Laukhin, D., Pozniakov, V. (2020) Analysis of the effects of welding conditions on the formation of the structure of welded joints of low-carbon low-alloy steels. Key Engineering Materials, 844, 146–154. DOI: https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/KEM.844.146
8. Białobrzeska, B., Jasiński, R., Konat, Ł., Szczepański, Ł. (2021) Analysis of the properties of hardox extreme steel and possibilities of its applications in machinery. Metals, 11(1), 162. DOI: https://doi.org/10.3390/met11010162
9. Güler Özgül, H., Ertan, R., Ozcan, R. (2012) Influence of heat treatment parameters on the microstructure and mechanical properties of boron-alloyed steels. Mater. Test., 54, 1–6. DOI: https://doi.org/10.3139/120.110373
10. Bin Khiyon, M.R., Salleh, S.M. (2017) Effect of heattreatment on the hardness and mechanical properties of boron alloyed steel. MATEC Web Conf., 90, 01014 DOI: https://doi.org/10.1051/matecconf/20179001014
11. Максимов С.Ю., Прилипко О.О., Берднікова О.М., Алексеєнко Т.А., Половецький Є.В., Шепелюк Ю.А. (2021) Керування параметрами кристалічної ґратниці металу зварних з’єднань, виконаних під водою. Металофізика та новітні технології, 43(5), 713–723. DOI: https://doi.org/10.15407/mfint.43.05.0713
12. Позняков В.Д., Гайворонский А.А., Костин В.А. (2017) Особенности превращения аустенита и механические свойства металла в зоне термического влияния соединений стали марки 71 при дуговой сварке. Механіка та машинобудування, 1, 254–260.
13. Zavdoveev, A., Poznyakov, V., Baudin, T., Rogante, M., Kim, H.S., Heaton, M., Demchenko, Y., Zhukov, V., Skoryk, M. (2021) Effect of nutritional values on the processing properties and microstructure of HSLA rod processed by different technologies. Materials Today Communications, 28, 102598. DOI: https://doi.org/10.1016/j.mtcomm.2021.102598
14. Позняков В.Д., Корєнєв О.В. (2025) Механічні властивості металу ділянок зварних з’єднань середньовуглецевих легованих сталей, що нагрівалися до температур від 350 до 800 ºС. Автоматичне зварювання, 5, 56–59. DOI: https://doi.org/10.37434/as2025.05.06
15. Zugang Mao, Farkoosh, A.R., Seidman, D.N. (2026) Effects of alloying elements on carbon diffusion in the austenite (f.c.c.)- and ferrite (b.c.c.)-phases. Computational Mater. Sci., 265, 114543. DOI: https://doi.org/10.1016/j. commatsci.2026.114543
16. Akhonin, S.V., Belous, V.Y., Selin, R.V., Kostin, V.A. (2021) Influence of TIG welding thermal cycle on temperature distribution and phase transformation in low-cost titanium alloy. IOP Conf. Ser.: Earth Environ. Sci., 688, 012012. DOI: https://doi.org/10.1088/1755-1315/688/1/012012
17. Григоренко Г.М., Костин В.А., Орловский В.Ю. (2008) Современные возможности моделирования превращения аустенита в сварных швах низколегированных сталей. Автоматическая сварка, 3, 31–34.
18. Саржевский В.А., Сазонов В. Я (1981) Установка для имитации термических циклов сварки на базе машины МСР-75. Автоматическая сварка, 5, 69–70.
19. Мусияченко В.Ф., Касаткин Б.С., Жданов С.Л., Гаврилов Б.К. (1981) Исследование условий образования и развития холодных трещин в сварном соединении высокопрочной стали методом акустической эмиссии. Автоматическая сварка, 7, 5–7.
Ця стаття у відкритому доступі за Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.