On the matter of dislocation-diffusion genesis of lamellar pearlite in high-carbon coil-rod mill products

E. V. Parusov, S. I. Gubenko, A. B. Sychkov, I. N. Chuiko, L. V. Sahura

Abstract


Purpose. It  is  of  scientific  interest  to  carry  out  the  research  of  particulars  of  pearlite  transformation  process  in  coil-rod  mill products  manufactured  from  steels  of  85  and  85P  grades  in  order  to  determine  the  influence  of  dislocation  transformations  in austenite to the forming of pearlite structure with lamellar  morphology.  The particular features of the dislocation transformations need to be analyzed. Moreover, it is necessary to reveal the capabilities to implement the controlled pearlite transformation in order to regulate the volumes of strength and plasticity of rolled metal goods from the rolling heat. The purpose of the study is to determine the particular influence of dislocation structure of hot-deformed austenite to the process of pearlite transforming in the steel of 85 and 85P grades establishing the dislocation-diffusion genesis of lamellar pearlite. Methodology. Industrial batches of hot-formed coil-rod mill products made of steel of 85 and 85P grades were the test material for the study. Research methods: metallography (optical, stereo-scanning  microscopy)  and  X-ray  crystal  analysis. Obtained  Results. It  was  determined  that  polygonizational  dislocation transformations that occur in the sub-structure of hot-formed austenite as the result of thermoplastic deformation prior to the pearlite transformation, as well as interrelation of the dislocations with the interstitial atoms, affect its mechanism and ensure the capabilities of controlling of the structure forming processes in coil-rod rolled metal of large diameters  made of steels of 85 and 85P grades. Originality. The particular features of pearlite transformation in steels of 85 and 85P grades which establish the dislocation-diffusion genesis of the lamellar morphology of pearlite. Practical value. Using of the outcomes obtained in the course of study will ensure the development of brand new modes of high-temperature thermo-mechanical treatment of high-carbon coil-rod mill products of wide grade assortment, and to fulfill its power- and resource-saving processing during the metal goods process stage.

Keywords


pearlitic transformation; dislocation-diffusion model; cementite; ferrite

References


Bernstein M.L. and Rahshtadt A.G. Metallovedenie i termicheskaja obrabotka stali. T.1 [Metal science and heat treatment of steel. Vol. 1]. Moscow: Metallurizdat, 1961, 2 ed., 445 p. (in Russian).

Bernshtein M.L., Zaimovsky V.A. and Kaputkina L.M. Termomehanicheskaja obrabotka stali [Thermomechanical processing of steel]. Moscow: Metallurgy, 1983, 480 p. (in Russian).

Bokshtein B.S. Diffuzija v metallah [Diffusion in metals]. Moscow: Metallurgy, 1978, 248 p. (in Russian).

Bunin K.P. and Baronov A.A. Metallografija [Metallography]. Moscow: Metallurgy, 1970, 256 p. (in Russian).

Bunin K.P., Bunina Y.K. and Mazur V.I. O zarozhdenii I stroenii perlita [About the origin and structure of pearlite]. Metallovedenie i termicheskaja obrabotka metallov [Metal science and heat treatment of metals]. Moscow: Metallurgy, 1971, no. 10, pp. 6-7 (in Russian).

Gubenko S.I. and Parusov V.V. Deformatsija metallicheskih materialov [Deformation of metallic materials]. Dnipropetrovsk: Art-press, 2006, 316 p. (in Russian).

Guljaev А.P. Metallovedenie [Metal science]. Moscow: Metallurgy, 1986, 542 p. (in Russian).

Dijachenko S.S. Obrazovanie austenita v zhelezouglerodistyh splavah [Formation of austenite in the iron-carbon alloys]. Moscow: Metallurgy, 1983, 231 p. (in Russian).

Kaputkina L.M., Bernstein M.L. and Shtremel M.A. Sostojanie martensita posle vysokotemperaturnoi termomehanicheskoi obrabotki [Martensite condition after high-temperature thermomechanical processing]. FHOM, 1974, no. 1, pp. 71-78 (in Russian).

Parusov E.V., Parusov V.V., Sahura L.V. and Chuyko I.N. Mehanizm perlitnogo peretvorennja u vugletsevii stali [Mechanism of the pearlitic converting into carbon steel]. Naukovi pratsi VNTU [Scientific works of the Vinnytsya national technical university]. 2015, no. 2, pp. 1-5. Available at: http://praci.vntu.edu.ua/article/view/4005 (in Ukrainian).

Novikov I.I. Defekty kristallicheskogo stroenija metallov [Defects of crystalline structure of metals]. Moscow: Metallurgy, 1983, 231 p. (in Russian).

Novikov I.I. Teorija termicheskoy obrabotki [Theory of heat treatment]. Moscow: Metallurgy, 1978, 392 p. (in Russian).

Parusov V.V., Parusov E.V., Parusov O.V., Sahura L.V, Chuyko I.N. and Sivak A.I. Razvitie teoreticheskih predstavleniy o perlitnom prevraschenii v stali [Development of theoretical ideas about the pearlitic converting into steel]. Fundamentalnie i prikladnie problemy chernoi metallergii [Fundamental and applied problems of ferrous metallurgy]. Dnipropetrovsk: Vizion, 2013, vol. 27, pp.200-204 (in Russian).

Starodubov K.F., Uzlov I.G. and Savenkov V.Y. Termicheskoe uprochnenie prokata [Thermal hardening bars]. Moscow: Metallurgy, 1970, 368 p. (in Russian).

Schastlivtsev V.M., Mirzaev D.A. and Yakovleva I.L. Perlit v uglerodistyh staliah [Pearlite in carbon steels]. Ekaterinburg: Ural Branch of the Russian Academy of Sciences, 2006, 311 p. (in Russian).

Tushinskiy L.I. Teorija i tehnologija uprochnenija metallicheskih splavov [Theory and technology of workhardening of metallic alloys]. Novosibirsk: Science, 1990, 306 p. (in Russian).

Entin I. Prevraschenija austenita v stali [Converting of austenite into steel]. Moscow: Metallurgizdat, 1960, 252 p. (in Russian).


GOST Style Citations


1. Бернштейн М. Л. Металловедение и термическая обработка стали. Т. 1 / М. Л. Бернштейн, А. Г. Рахштадт. – 2 изд. – Москва : Металлуриздат, 1961. – С. 445.

2. Бернштейн М. Л. Термомеханическая обработка стали / М. Л. Бернштейн, В. А. Займовский, Л. М. Капуткина. – Москва : Металлургия, 1983. – 480 с.

3. Бокштейн Б. С. Диффузия в металлах / Б. С. Бокштейн. – Москва : Металлургия, 1978. – 248 с.

4. Бунин К. П. Металлография / К. П. Бунин, А. А. Баранов. – Москва : Металлургия, 1970. – 256 с.

5. Бунин К. П. О зарождении и строении перлита / К. П. Бунин, Ю. К. Бунина, В. И. Мазур // МиТОМ. – Москва : Металлургия, 1971. – № 10. – С. 6–7.

6. Губенко С. И. Деформация металлических материалов / С. И. Губенко, В. В. Парусов. – Днепропетровск : Арт-пресс, 2006. – 316 с.

7. Гуляев А. П. Металловедение / А. П. Гуляев. – Москва : Металлургия, 1986. – 542 с.

8. Дьяченко С. С. Образование аустенита в железоуглеродистых сплавах / С. С. Дьяченко. – Москва : Металлургия, 1983. – 231 с.

9. Капуткина Л. М. Состояние мартенсита после высокотемпературной термомеханической обработки / Л. М. Капуткина, М. Л. Бернштейн, М. А. Штремель // ФХОМ. – 1974. – №1. – С. 71–78.

10. Механізм перлітного перетворення у вуглецевій сталі [Електронний ресурс] / Е. В. Парусов, В. В. Парусов, Л. В. Сагура, І. М. Чуйко // Наукові праці ВНТУ. – 2015. – № 2. – С. 1–5. – Режим доступу до журн. :http://praci.vntu.edu.ua/article/view/4005.

11. Новиков И. И. Дефекты кристаллического строения металлов / И. И. Новиков. – Москва : Металлургия, 1983. – 231 с.

12. Новиков И. И. Теория термической обработки / И. И. Новиков. – Москва : Металлургия, 1978. – 392 с.

13. Развитие теоретических представлений о перлитном превращении в стали / В. В. Парусов, Э. В. Парусов, О. В. Парусов, Л. В. Сагура, И. Н. Чуйко, А. И. Сивак // Фундаментальные и прикладные проблемы черной металлургии : Сб. научн. тр. – Днепропетровск : Візіон, 2013. – Вып. 27. – С. 200–204.

14. Стародубов К. Ф. Термическое упрочнение проката / К. Ф. Стародубов, И. Г. Узлов, В. Я. Савенков. – Москва : Металлургия, 1970. – 368 с.

15. Счастливцев В. М. Перлит в углеродистых сталях / В. М. Счастливцев, Д. А. Мирзаев, И. Л. Яковлева. – Екатеринбург : УрО РАН, 2006. – 311 с.

16. Тушинский Л. И. Теория и технология упрочнения металлических сплавов / Л. И. Тушинский. – Новосибирск : Наука, 1990. – 306 с.

17. Энтин Р. И. Превращения аустенита в стали / Р. И. Энтин. – Москва : Металлургиздат, 1960. – 252 с. 



Refbacks

  • There are currently no refbacks.