The kinetics of bainite structure formation in lowcarbon complex-alloyed steel during a cooling process
Keywords:
This research can be applied to engineering enterprises of Ukraine, including the production of mining equipment, with the aim of applying complex-alloyed 23MnNiMoCr5-4 steel instead of existing analogs.Abstract
Purpose. Medium-carbon steel, alloyed with molybdenum and chromium are widely used in engineering. Chromiummolybdenum steel guaranteed with high mechanical properties of strength, ductility and toughness and very high hardenability. However, the results of systematic transformation kinetics of austenite in the large range of cooling rates are not available. Also is not available information about an additional impact of nickel and manganese on the bainite transformation kinetics in such steels. That’s why, was done the work to study the kinetics of austenite transformation in a large range of cooling rates in rolled steel 23MnNiMoCr5-4, alloyed with molybdenum, nickel and chromium and to study the kinetics of acicular structures (bainite) formation in a large range of cooling rates. Methodology. The research was conducted on 24 mm diameter rod, produced according to DIN 17115 at the company TRINECKE ZELEZARNY (Czech Republic). Kinetics of austenite transformation after heating in a separate large range of cooling rates was studied with a dilatometer AD-80 and MD-83, designed by ISI. Were produced hot-rod samples with a diameters from 3 to 4 mm. Heating the samples in the dilatometer was performed to 900 °C, with the following staying during 5 min. Then samples were cooled under the program in furnaces with different thermal inertia, with air, under the fan, and with oil. Findings. Established that increased molybdenum content to 0.55% in medium-carbon steel promotes the bainitie structure formation in a large range of cooling rates that allows it to manufacture parts in machinery, metallurgy, transportation and construction industries with high complex mechanical and performance properties. Originality. Studied the kinetics of phase transformations in steel 23MnNiMoCr5-4, widely used in European industrial practice and which is having the prospect of industrial use in machine-building enterprises of Ukraine
References
Попова, Л. Е. Диаграммы превращения аустенита в сталях и бета-раствора в сплавах титана: справочник термиста / Л. Е. Попова, А. А. Попов. - Москва: Металлургия, 1991. - 1961 с.
Popova L. E., Popov A. A. Diagrammy prevrashcheniya austenita v stalyakh i beta-rastvora v splavakh titana: spravochnik termista [Diagrams of austenite transformation in steels and beta titanium alloys in solution: a handbook of thermistor]. Moscow, Metallurgy Publ., 1991. - 1961 p.
Попов, А. А. Изотермические и термокинетические диаграммы распада переохлажденного аустенита / А. А. Попов, А. Е. Попова. - Москва-Свердловск: Машгиз, 1961.
Popov A. A., Popova A. E. Izotermicheskie i termokineticheskie diagrammy raspada pereokhlazhdennogo austenita [Isothermal and Thermokinetic charts of supercooled austenite dissolution]. Moscow-Sverdlovsk, Mashgiz Publ., 1961.
Евсюков, М. Ф. Кинетика бейнитного превращения в среднеуглеродистой стали, легированной молибденом / М. Ф. Евсюков, И. А. Кривошеева // Фундаментальные и прикладные проблемы черной металлургии. Сб. научн. трудов. ИЧМ НАН Украины. К.: Наукова Думка, 2009. - Вып. 20, 265 с.
Evsyukov M. F., Krivosheeva I. A. Kinetika beynitnogo prevrashcheniya v sredneuglerodistoy stali, legirovannoy molibdenom [The kinetics of bainite transformation in medium carbon steel, alloyed with molybdenum] // Fundamental and applied problems of ferrous metallurgy. Collection of scientific works. Institute of Steel and Iron NAS Ukraine. Kyiv: Scientific Idea Publ., 2009. Vol. 20, 265 p.
Парусов, В. В. Кинетика фазовых превращений в катанке из непрерывнолитой электростали Св-08ГНМ при непрерывном охлаждении / В. В. Парусов, И. Н. Чуйко, М. Ф. Евсюков, А. Б. Сычков, А. И. Сивак // Фундаментальные и прикладные проблемы черной металлургии. Сб. научн. трудов. ИЧМ НАН Украины. К.: Наукова Думка, 2007. - Вып. 14, 228 с.
Parusov V. V., Chuyko I. N., Evsyukov M. F., Sychkov A.B., Sivak A. I. Kinetika fazovykh prevrashcheniy v katanke iz nepreryvnolitoy elektrostali Sv-08GNM pri nepreryvnom okhlazhdenii [The kinetics of phase transformations in wire rod from continuously-cast electrosteel Sv-08GNM continuously cooled] // Fundamental and applied problems of ferrous metallurgy. Collection of scientific works. Institute of Steel and Iron NAS Ukraine. Kyiv: Scientific Idea Publ., 2007. Vol. 14, 228 p.
Журавлев, В. Н. Машиностроительные стали. Справочник для конструкторов / В. Н. Журавлев, О. И. Николаева. - Москва-Свердловск: Машгиз, 1962. - 82 с.
Zhuravlev V. N., Nikolaeva O. I. Mashinostroitel'nye stali. Spravochnik dlya konstruktorov [Machine steel. A Handbook for Designers]. Moscow-Sverdlovsk, Mashgiz Publ., 1962. 82 p. 6. Гуляев, А. П. Металловедение, 5-е издание / А. П. Гуляев. - Москва: Металлургия, 1977. - 350-351 с.
Gulyaev A. P. Metallovedenie, 5-e izdanie [Metallography, 5th Edition]. Moscow: Metallurgy Publ., 1977. 350-351 p.
Металлография железа. Том 2: структура сталей (с атласом микрофотографий) / под ред. Ф. Н. Тавадзе. - М: Металлургия, 1972.
Metallografiya zheleza. Tom 2: struktura staley (s atlasom mikrofotografiy) [Metallography of iron. Volume 2: steel structure (with atlas of micrographs)]. Edited by Tavadze F. N. Moscow: Metallurgy Publ., 1972.
Поисковые работы по созданию круглозвенных сварных цепей класса «100». Отчет о НИР по теме № 67.07.26/053 / ВНИИПТУГЛЕМАШ. М., 1968.
Poiskovye raboty po sozdaniyu kruglozvennykh svarnykh tsepey klassa «100». Otchet o NIR po teme № 67.07.26/053 [Exploration works on the creation of round welded chains class "100". Research report № 67.07.26/053]. Moscow: VNIIPTUGLEMASH Publ., 1968.
Разработка оптимальных температурных режимов прокатки и охлаждения проката из легированных марок стали на стане 250/150 и последующей калибровки его без предварительного отжига с целью расширения сортамента и объемов производства на комбинате «Криворожсталь». Отчет о НИР. ИЧМ им. З. И. Некрасова НАН Украины. Днепропетровск, 2002.
Razrabotka optimal'nykh temperaturnykh rezhimov prokatkii okhlazhdeniya prokata iz legirovannykh marok stali na stane 250/150 i posleduyushchey kalibrovki ego bez predvaritel'nogo otzhiga s tsel'yu rasshireniya sortamenta i ob"emov proizvodstva na kombinate «Krivorozhstal'». Otchet o NIR. [Development of optimal temperature conditions of rolling and cooling rolled alloyed steel on rolling 250/150 and its subsequent calibration without annealing in order to expand the assortment and production at the plant "Krivorozhstal"]. Dnepropetrovsk, Institute of Steel and Iron NAS Ukraine, 2002.
Bhadesha J. W. Bainite in Steel HKDH. Christian Metall. Trans Actions. - V.21A, 1990.
FENG Xiu-min, WANG Bao-qi, GU Nan-ju, MA Xiao-li. Effect of Moderate Temperature Deformation on Microstructure of Link Chain Steel 23MnNiCrMo54. JOURNAL OF IRON AND STEEL RESEARCH, Year 2005, Issue 3, Page 42-46.http://caod.oriprobe.com/articles/8919493/Effect_of_Moderate_Temperature_Deformation_on_Microstructure_of_Link_C.htm
FengXiuMin. Study on Microstructure and Mechanical Properties of the 23MnNiCrMo54 Link-Chain Steel. PhD dissertation. Hebei University of Technology, 2004, Beichen.http://www.dissertationtopic.net/doc/1230727
Henryk Kama, Piotr Liberski. The Structure and Growth Kinetics of Zinc Coatings on Link Chains Produced of the 23MnNiCrMo5-2 Steel. Solid State Phenomena (Volume 212), Technologies and Properties of Modern Utility Materials XXI, December 2013, Page 145-150. http://www.scientific.net/SSP.212.145
Downloads
Published
Issue
Section
License
Редакція Видання категорично засуджує прояви плагіату в статтях та вживає всіх можливих заходів для його недопущення. Плагіат розглядається як форма порушення авторських прав і наукової етики.
При виявлені у статті більш ніж 25% запозиченого тексту без відповідних посилань та використання лапок, стаття кваліфікується як така, що містить плагіат. У цьому випадку стаття більше не розглядається редакцією, а автор отримує перше попередження.
Автори, в статтях яких повторно виявлено плагіат, не зможуть публікуватися в усіх журналах Видавництва ДВНЗ «Придніпровська державна академія будівництва та архітектури».
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
