VLIYaNIE REZhIMOV OBRABOTKI I ORIENTATsII OBRAZTsOV NA MEKhANIChESKIE KhARAKTERISTIKI I MEKhANIZMY RAZRUShENIYa STALI 10KhSND PRI UDARNOM I STATIChESKOM IZGIBE

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Исследовано влияние технологии обработки стали 10ХСНД и ориентации нагрузки по отношению к направлению прокатки на ударную вязкость, динамическую трещиностойкость, температуру вязко-хрупкого перехода и механизмы разрушения. Сталь изучали в двух состояниях — после термической обработки закалкой с отпуском (ТО) и после контролируемой прокатки с ускоренным охлаждением (КП + УО). Показано, что для стали после КП + УО характерно повышение критической температуры хрупкости, наиболее выраженное для поперечно ориентированных образцов, и появление значительной анизотропии величины ударной вязкости. На поверхностях разрушения образцов на ударный изгиб после КП + УО выявлены многочисленные расслоения вдоль текстуры прокатки, которые могут привести к преждевременному разрушению конструкций при эксплуатации. Исследования макро- и микрорельефа изломов образцов размерами 350x90x20 мм, испытанных в условиях статического трехточечного изгиба по ГОСТ 6713—2021, показали, что значения критической температуры хрупкости образцов большего поперечного сечения выше ее значений, оцененных по данным ударных испытаний. Доля вязкой составляющей в изломах образцов после ТО выше, чем у образцов после КП + УО, как при комнатной, так и при пониженной температурах.

About the authors

L. R Botvina

ФГБУН Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН

Email: lbotvina@imet.ac.ru
Москва

M. R Tyutin

ФГБУН Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН

Москва

Yu. A Demina

ФГБУН Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН

Москва

E. N Beletskiy

ФГБУН Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН

Москва

G. A Kunitsyn

АО «Уральская Сталь»

Новотроицк

D. V Nizhel'skiy

АО «Уральская Сталь»

Новотроицк

References

  1. Банных, О.А. Машиностроение : энциклопедия : в 2 т. Т. II-2. Стали. Чугуны / О.А. Банных, Н.Н. Александров, Е.Т. Долбенко ; под ред. Г.Г. Мухина, А.И. Белякова. — М. : Машиностроение, 2001. 784 с.
  2. Эфрон, Л.И. Металловедение в «большой» металлургии. Трубные стали / Л.И. Эфрон. — М. : Металлургиздат, 2012. 696 с.
  3. Hamby, G. High Performance Steel Designers’ Guide / G. Hamby, G. Clinton, R. Nimis, M.M. Lwin. — San Francisco : U.S. Department of Transportation, Federal Highway Administration, 2002. 26 p.
  4. Морозов, Ю.Д. Стали для мостовых конструкций / Ю.Д. Морозов, И.Ф. Пемов, М.Ю. Матросов, Б.Ф. Зинько // Металлург. 2019. №9. С.50—61.
  5. Felkel, J.P. Structural performance and design evaluation of HPS 70W bridge girders / J.P. Felkel, D.C. Rizos, P.H. Ziehl // J. Constr. Steel Res. 2007. V.63. №7. P.909—921. DOI : 10.1016/j.jcsr.2006.09.002.
  6. Jia, J. Comparative study on the stress corrosion cracking of a new Ni-advanced high strength steel prepared by TMCP, direct quenching, and quenching & tempering / J. Jia, Z. Liu, X. Li, C. Du, W. Li // Mater. Sci. Eng. A. 2021. V.825. №8. Art.141854. DOI : 10.1016/j.msea.2021.141854.
  7. Jiang, J. Study on impact toughness of TMCP and quenched and tempered high strength steels / J. Jiang, M. Wu, T.T. Xu, W. Bao, Z.H. Li // Case Stud. Constr. Mater. 2024. V.20. Art.e02795. DOI : 10.1016/j.cscm.2023.e02795.
  8. Морозов, Ю.Д. Высокопрочные трубные стали нового поколения с феррито- бейнитной структурой / Ю.Д. Морозов, М.Ю. Матросов, С.Ю. Настич, А.Б. Арабей // Металлург. 2008. №8. С.39—42.
  9. Пемов, И.Ф. Мостовые стали нового поколения на основе природнолегированных руд Халиловского месторождения / И.Ф. Пемов, Ю.Д. Морозов, А.М.
  10. Степашин, Г.Н. Мулько, А.С. Платонов, С.А. Аксютин // Металлург. 2004. №9. С.36—39.
  11. Новак, Ю.В. Результаты испытаний листового проката в термомеханически обработанном состоянии для мостостроения / Ю.В. Новак // Дороги. Инновации в строительстве. 2023. №112. С.40—42.
  12. Сергеев, А.А. Кто болеет за металл? Или как можно разрушить стальное мостостроение / А.А. Сергеев, В.И. Звирь // Дороги. Инновации в строительстве. 2023. №111. С.16—21.
  13. Сергеев, А.А. У каждой проблемы есть «фамилия, имя и отчество» / А.А. Сергеев, В.И. Звирь // Дороги. Инновации в строительстве. 2023. № 114. С.20—23.
  14. Банных, И.О. Структура и механические свойства листового проката из мостовой стали 10ХСНД после термической обработки и контролируемой прокатки с ускоренным охлаждением / И.О. Банных, В.М. Блинов, Г.А. Куницын, О.А. Банных, Е.И. Лукин, Д.В. Нижельский, Е.В. Блинов, Д.В. Просвирнин, И.В. Ковалько, Д.В. Черненок, Н.Г. Кархина, М.В. Горюнов // Дороги и мосты. 2024. №1.
  15. Qiu, H. Charpy impact behavior of ultra-fine grained steels / H. Qiu, Y. Kawaguchi, С. Shiga ; eds. D. Fr. A.Pineau // Proc. Charpy Centen. Conf. (Fr. Poiters, 2—5 Oct. 2001). 2001. V.1. P.275—282.
  16. Bohme, W. Results of a DVM round robin on instrumented Charpy testing / W. Bohme // Eur. Struct. Integr. Soc. 2002. V.30. №C. P.189—196. DOI : 10.1016/S1566-1369(02)80020-6.
  17. Chaouadi, R. On the utilization of the instrumented Charpy impact test for characterization the flow and fracture behavior of reactor vessel steels / R. Chaouadi, A. Fabry ; eds. D. Fr. A. Pineau // Proc. Charpy Centen. Conf. (Fr. Poiters, 2—5 Oct. 2001). 2001. V.2. P.577—592.
  18. Гуляев, А.П. Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Фрактографический метод определения критической температуры хрупкости металлических материалов: Метод. рекомендации МР 5-81 / А.П. Гуляев // ВНИИ по нормализации в машиностроении. 1981. 23 с.
  19. Ботвина Л.Р. Основы фрактодиагностики / Л.Р. Ботвина. — М. : ТЕХНОСФЕРА, 2022. 394 с. 19. Ohaeri, E. Hydrogen related degradation in pipeline steel : A review / E. Ohaeri, U. Eduok, J. Szpunar // Int. J. Hydrogen Energy. 2018. V.43. №31. P.14584—14617. DOI : 10.1016/j.ijhydene.2018.06.064.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences