| 2025 №06 (07) |
DOI of Article 10.37434/as2025.06.08 |
2025 №06 (01) |
Журнал «Автоматичне зварювання», № 6, 2025, с. 65-72
Знеміцнювальне термомеханічне оброблення бунтового прокату із низьковуглецевих Cr-Mo-V сталей
Е.В. Парусов, І.М. Чуйко, Е.В. Олійник, О.В. Парусов
Інститут чорної металургії ім. З.І. Некрасова НАН України. 49107, м. Дніпро, пл. Академіка Стародубова, 1. E-mail: tometal@ukr.netУ роботі узагальнено результати промислової апробації технології знеміцнювального термомеханічного оброблення бунтового прокату діаметром 5,5 мм із низьковуглецевих Cr-Mo-V сталей зварювального призначення. Запропонована технологія розроблена на засадах глибокого синтезу результатів досліджень щодо впливу температурно-деформаційних параметрів оброблення на перебіг фазово-структурних перетворень та особливостей утворення структур гартування у досліджуваних сталях за різних умов безперервного охолодження. Доведено, що реалізація науково обґрунтованого режиму постдеформаційного охолодження на лінії Стелмор, який містить стадію водяного охолодження від температури завершення гарячого деформування 1050 °С до 950 °С та подальше диференційоване триетапне повітряне охолодження з визначеними швидкостями у різних температурних інтервалах, сприяє зниженню показників міцності, підвищенню пластичності металу та утворенню задовільної кількості поверхневої окалини. Така реакція механічних властивостей прокату є наслідком зменшення кількості у феритній матриці бейніту та мартенситу до 5…10 об. % кожного залежно від марки сталі. Це досягається завдяки керованому формуванню специфічної зеренної структури гарячедеформованого аустеніту та пригніченню перерозподілу легувальних елементів між γ- і α-фазою в процесі подальшого дифузійного перетворення. Встановлено, що зниження в межах марочного складу вмісту вуглецю та марганцю є додатковим фактором, який обумовлює інтенсифікацію та повноту протікання дифузійного γ → α перетворення в досліджуваних сталях, внаслідок чого поліпшується комплекс механічних властивостей бунтового прокату з точки зору його технологічності перероблення у зварювальний дріт за методом холодного пластичного деформування (волочіння). Бібліогр. 19, табл. 5, рис. 3.
Ключові слова: низьковуглецева легована сталь, бунтовий прокат, термомеханічне оброблення, мікроструктура, механічні властивості
Надійшла до редакції 01.10.2025
Отримано у переглянутому вигляді 24.11.2025
Прийнято 24.12.2025
Список літератури
1. Парусов Е.В., Чуйко І.М., Олійник Е.В., Парусов О.В. (2024) Аналіз тенденцій та проблем виробництва прокату і дроту з низьковуглецевих Cr-Mo-V сталей зварювального призначення. Фундаментальні та прикладні проблеми чорної металургії, 38, 431–454. DOI: https://doi.org/10.52150/2522-9117-2024-38-431-4542. Xue, J., Liu, M., Deng, Y. (2014) Effects of ambient temperature and humidity on the controlled cooling of hot-rolled wire rod of steel. Applied Thermal Engineering, 62(1), 148–155. DOI: https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2013.09.019
3. Kazeminezhad, M., Karimi Taheri, A. (2003) The effect of controlled cooling after hot rolling on the mechanical properties of a commercial high carbon steel wire rod. Materials and Design, 24(6), 415–421. DOI: https://doi.org/10.1016/S0261-3069(03)00095-5
4. Wan-Hua, Y., Shao-Hui, C., Yong-Hai, K., Kai-Chao, C. (2009) Development and application of online Stelmor Controlled Cooling System. Applied Thermal Engineering, 29(14-15), 2949–2953. DOI: https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2009.03.012
5. Lee, Y. (2004) Rod and bar rolling: Theory and applications. Boca Raton, CRC Press. DOI: https://doi.org/10.1201/9781482276695
6. Nobari, A.H., Serajzadeh, S. (2011) Modeling of heat transfer during controlled cooling in hot rod rolling of carbon steels. Applied Thermal Engineering, 31(4), 487–492. DOI: https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2010.10.003
7. Parusov, E.V., Chuiko, I.M., Gubenko, S.I., Oliinyk, E.V., Parusov, O.V. (2025) Influence of temperature-deformation parameters of thermomechanical treatment on the structure and mechanical properties of low-carbon alloyed steel. Materials Science, 61, 42–49. DOI: https://doi.org/10.1007/s11003-025-00960-5
8. López-Cornejo, M.S., Vergara-Hernández, H.J., Arreola-Villa, S.A., Vázquez-Gómez, O., Herrejón-Escutia, M. (2021) Numerical simulation of wire rod cooling of eutectoid steel under forced-convention. Metals, 11(2), 224. DOI: https://doi.org/10.3390/met11020224
9. Hwang, J.K. (2018) The temperature distribution and underlying cooling mechanism of steel wire rod in the Stelmor type cooling process. Applied Thermal Engineering, 142, 311–320. DOI: https://doi.org/10.1016/j. applthermaleng.2018.07.016
10. Piwowarczyk, M., Wolańska, N., Pietrzyk, M. et al. (2022) Phase transformation model for adjusting the cooling conditions in Stelmor process to obtain the targeted structure of thermomechanically rolled wire rod used for fastener production. Metallurgical Research and Technology, 119(5), 517. DOI: https://doi.org/10.1051/metal/2022071
11. Campbell, P.C., Hawbolt, E.B., Brimacombe, J.K. (1991) Microstructure engineering applied to the controlled cooling of steel wire rod: Pt 2. Microstructural evolution and mechanical properties correlations. Metallurg. and Mater. Transact. A, 22, 2779–2790. DOI: https://doi.org/10.1007/ BF02851372
12. Олійник Е.В., Парусов Е.В., Чуйко І.М. (2024) Теоретичні та технологічні засади знеміцнюючого термомеханічного оброблення сталевого прокату зварювального призначення. Інформаційні технології в металургії та машинобудуванні – ІТММ’2024 (Дніпро, 10–11 квітня 2024 р.), сс. 57–64. DOI: https://doi.org/10.34185/1991-7848.itmm.2024.01.010
13. Парусов Э.В., Сычков А.Б., Губенко С.И., Чуйко И.Н. (2016) Перспективы использования экологически чистого способа подготовки поверхности бунтового проката к волочению. Проблеми трибології, 80(2), 74–82.
14. Saltykov, S.A. (1974) Stereometrische metallographie. Leipzig, VEB Deutscher Verlag fur Grundstoffindustrie.
15. Нестеренко А.М., Сычков А.Б., Сухомлин В.И., Жукова С.Ю., Мороз А.Н. (2009) Особенности структуры катанки из стали Св-08ХГ2СМФ., Металловедение и термическая обработка металлов, 650(8), 10–12.
16. Bhadeshia, H.K.D.H. (1985) Diffusional formation of ferrite in iron and its alloys. Progress in Mater. Sci., 29(4), 321–386. DOI: https://doi.org/10.1016/0079-6425(85)90004-0
17. Krauss, G. (2015) Steels: processing, structure, and performance (2nd Ed.). ASM Intern.
18. Sychkov, A.B., Parusov, V.V., Zhigarev, M.A. et al. (2007) Development of a production process for rolled welding wire made from Sv-08KhGSMFA alloy. Metallurgist, 51, 384–393. DOI: https://doi.org/10.1007/s11015-007-0070-9
19. Nesterenko, A.M., Sychkov, A.B., Zhukova, S.Yu., Sukhomlin, V.I. (2008) Fine microstructure of wire rods manufactured from Sv-08G2S high-plasticity steel. Metallurgist, 52, 511–516. DOI: https://doi.org/10.1007/s11015-009-9087-6
Реклама в цьому номері:
