Пермский национальный исследовательский политехнический университет, Пермь, Россия ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ НАГРЕВА И ВРЕМЕНИ ВЫДЕРЖКИ НА ВЕЛИЧИНУ ЗЕРНА В СРЕДНЕУГЛЕРОДИСТЫХ КОНСТРУКЦИОННЫХ СТАЛЯХ 29Х2Г2С2МФ И 44Х2Г2С2МФ Применена модифицированная методика с получением зоны внутреннего окисления для выявления действительного зерна после высокотемпературных нагревов и различного времени выдержки. Необходимость модифицирования методики выявления границ действительного зерна аустенита заключается в том, что применение методов выявления зерна аустенита по ГОСТ 5639 не всегда приносит положительный результат, особенно методов химического травления. Проведен анализ зеренной структуры сталей с системой легирования Х2Г2С2МФ после нагрева на температуры от 900 до 1200 °С. Проанализировано влияние времени выдержки (15, 30 и 60 мин) на рост аустенитного зерна при каждом значении температуры аустенитизации. Вычислены средние размеры аустенитного зерна и определены значения температуры рекристаллизации аустенита для каждой стали, что является неотъемлемой частью для назначения режимов термической обработки, связанных с непрерывным охлаждением или изотермической обработкой металлических изделий в условиях производства. После различной выдержки при каждом значении температуры аустенитизации проведен сравнительный анализ двух методик по определению среднего размера зерна: методик определения размера зерна с помощью программного обеспечения Olympus Stream Motion 1.8 и с помощью анализатора фрагментов микроструктуры твердых тел SIAMS 700. SIAMS 700 в настоящее время является довольно распространенной и востребованной программой, предназначенной для различного количественного анализа структур металлических материалов. Анализатор фрагментов микроструктуры твердых тел устанавливается в лаборатории на базе различных предприятий и университетов. Программное обеспечение Olympus Stream Motion 1.8 поставляется в связке со световым микроскопом Olympus GX-51 и также может быть задействовано при расчете среднего размера действительного зерна аустенита. Показано, что экономно-легированные среднеуглеродистые конструкционные стали системы легирования Х2Г2С2МФ являются наследственно мелкозернистыми. Определено, что только при нагреве выше 1150 °С начинается резкий рост зерна, однако средний размер действительного зерна аустенита находится в пределах 50-60 мкм. Ключевые слова: экономно-легированные стали, система легирования, зеренная структура, средний размер зерна, действительное зерно, разнозернистость, температура рекристаллизации, склонность к перегреву, метод окисления, температура нагрева, окалина, наследственно-мелкозернистая структура, анализатор изображения, зона внутреннего окисления, высокопрочная сталь.

Пермский национальный исследовательский политехнический университет, Пермь, Россия ВЛИЯНИЕ НЕПРЕРЫВНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ И ИЗОТЕРМИЧЕСКОЙ ВЫДЕРЖКИ НА МИКРОСТРУКТУРУ И МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СТАЛЕЙ 17Х2Г2С2МФ И 29Х2Г2С2МФПоказана возможность получения структуры бескарбидного бейнита в сталях 17Х2Г2С2МФ и 29Х2Г2С2МФ после охлаждении на воздухе в сечениях до 30-50 мм, а также в результате изотермиче-ской обработки с относительно небольшой выдержкой. После всех исследованных режимов термической обработки в сталях 17Х2Г2С2МФ и 29Х2Г2С2МФ формируется смешанная, бейнитно-мартенситная структура. C увеличением скорости охлаждения, а также снижением температуры изотермической обра-ботки бейнит становится преимущественно нижним, что положительно сказывается на уровне характе-ристик механических свойств. При изотермической обработке стали 29Х2Г2С2МФ по режиму: аустенити-зация 880 °С × 60 мин, охлаждение на воздухе, изотермическая выдержка при 275 °С в течение 6 ч и ох-лаждение на воздухе до комнатной температуры данная сталь приобретает высокий комплекс характеристик механических свойств (предел текучести 1310 МПа, предел прочности 1654 МПа, истин-ное сопротивление отрыву 2669 МПа, относительное удлинение 13,5 %, относительное сужение 50,5 %, ударная вязкость КСU = 94 Дж/см 2 , ударная вязкость КСV = 53 Дж/см 2 , твердость по Роквеллу 45 HRC). Получение данного комплекса свойств связано с формированием в структуре нижнего бескарбидного бейнита, которое реализуется на традиционном термическом оборудовании. Это позволяет исключить использование специализированных установок, например металлургических печей-ванн, в технологиче-ском маршруте. Применение воздушной среды охлаждения облегчает процесс термической обработки по сравнению с другими видами охлаждающих сред, что может быть одним из решающих факторов про-ведения термической обработки методами непрерывного охлаждения и изотермической закалки для по-лучения высокого комплекса механических свойств экспериментальных сталей.Ключевые слова: термическая обработка, непрерывное охлаждение, изотермическая выдержка, нижний бейнит, верхний бейнит, аустенит, мартенсит, бескарбидный бейнит, микро-структура, механические свойства.

Diagrams of supercooled austenite decomposition are constructed for new steels of the Kh2G2C2MF alloying system. They provide the application of a science-based approach to the development and improvement of technological heat treatment processes with the use of furnaces with oxidising atmosphere. It is shown that the bainite transformation cannot exist separately from the martensite transformation even at slow cooling speeds. Regimes of heat treatment are selected, providing a possibility to receive the necessary structure for formation of a required complex of mechanical properties in a wide range. It is established that the most perspective heat treatment regime scheme from the point of view of time savings is continuous cooling from the heating temperature. It is revealed that the main structural components of steels after various heat treatment regimes are bainite and martensite, whose ratio determines the mechanical characteristics. Bainite is carbide-free, which favourably influences the complex of mechanical characteristics. The excessive ferrite and ferrite-carbide mixture formed in the structure at slow rates of continuous cooling in the upper temperature range do not affect the mechanical properties since their amount is insignificant. It is established that new economically alloyed steels with chromium, manganese, silicon, molybdenum, vanadium, and different carbon content belong to third-generation automotive steels, which gives prospects of using this material for manufacturing various automotive parts to improve the entire structure.

Determination of critical temperatures A c1 and A c3 in steels alloying system H2G2S2MF using the dilatometric method and the method of testing quenching.