Институт черной металлургии им. З. И. Некрасова НАН Украины, г. Днепр, Украина:
Э. В. Парусов, канд. техн. наук, старший научный сотрудник, зав. отделом, эл. почта: xxdneprxx@gmail.com
В. А. Луценко, докт. техн. наук, ведущий научный сотрудник
И. Н. Чуйко, канд. техн. наук, старший научный сотрудник
О. В. Парусов, канд. техн. наук, старший научный сотрудник

Кинетика распада переохлажденного аустенита зависит от многочисленных факторов, к числу наиболее важных относят химический состав стали и температурно-скоростные условия охлаждения. При проведении основных технологических операций термической обработки стали распад аустенита происходит в большинстве случаев при постоянном понижении температуры, поэтому исследования особенностей поведения аустенита при непрерывном охлаждении имеют большое практическое значение. Изучена кинетика распада аустенита при непрерывном охлаждении в высокоуглеродистых сталях. Показаны особенности формирования структуры при непрерывном охлаждении в сталях С80D2 и С82D, легированных карбидообразующими элементами. При проведении сравнительного анализа в качестве базовой использована углеродистая сталь С86D. Температура нагрева образцов составляла (1010÷1030) ± 10 °C, что выше традиционно используемых на практике температур и обусловлено необходимостью повышения устойчивости аустенита за счет увеличения среднего размера аустенитного зерна перед началом охлаждения. Для исследуемых сталей построены структурные диаграммы и выполнен сравнительный анализ особенностей кинетики распада аустенита по отношению к базовой стали С86D. Для сталей, легированных карбидообразующими элементами (С80D2^V, С82D^V, С82D^Cr, С82D^CrV), характерным является существенное снижение нижней критической скорости охлаждения, что при больших степенях переохлаждения может привести к формированию структур, образующихся по промежуточному и сдвиговому механизму. Для скоростей охлаждения, меньших нижней критической, количество перлита максимально, однако в структуре стали присутствуют участки перлита 6 балла, что является недопустимым показателем. Охлаждение сталей С80D2^V, С82D^V, С82D^Cr, С82D^CrV и С86D рекомендовано проводить в межкритическом интервале со скоростями V_min…(0,7÷0,8)·V_max до температурного интервала перлитного превращения (t_i – 15÷20 °C) с последующей квазиизотермической выдержкой и дальнейшим охлаждением. Результаты исследований позволили усовершенствовать промышленные режимы охлаждения бунтового проката для достижения в структуре стали не менее 90 % перлита 1 балла.

1. Попова Л. Е., Попов А. А. Диаграммы превращения аустенита в сталях и бета-растворах в сплавах титана : справочник (3-е изд., перераб. и доп.). — М. : Металлургия, 1991. — 503 с.
2. Atkins M. Atlas of continuous cooling transformation diagrams for engineering steels. — Rotherhan (Yorkshire) : BSC, 1977. — 260 p.
3. Clas W. Austenite transformation kinetics of ferrous alloys. — Greenwich : Climax Molybdenum Company, 1979. — 83 p.
4. Wever T. I., Rose A. S., Peter W. et al. Atlas zur Wärmebehandlung der Stähle. — Düsseldorf : Berichtigter Nachdruck, 1961. — 257 p.
5. Korchunov A. G., Gun G. S., Shiryaev O. P., Pivovarova K. G. Study of structural transformation of hot-rolled carbon billets for highstrength ropes for responsible applications via the method of thermal analysis // CIS Iron and Steel Review. 2017. Vol. 13. Р. 38–40.
6. Металловедение и термическая обработка стали : 2-е изд. / под ред. М. Л. Бернштейна, А. Г. Рахштадта. — М. : Металлургиздат. — Т. 1, 1961; Т. 2, 1962. — 1656 с.
7. Романов П. В., Радченко В. П. Превращение аустенита при непрерывном охлаждении стали. Атлас термохимических диаграмм. — Новосибирск : изд-во Сиб. Отд. АН СССР, 1960. — 230 с.
8. Садовский В. Д. Превращения переохлажденного аустенита. Атлас диаграмм. — Свердловск : Металлургиздат, 1947. — 56 с.
9. Tsutsui K., Terasaki H., Maemura T. et al. Microstructural diagram for steel based on crystallography with machine learning // Computational Materials Science. 2019. Vol. 159. Р. 403–411.
10. Лопатин А. В., Прохоров А. В. Изотермическое и термокинетическое превращения переохлажденного аустенита // Сталь. 1941. № 11-12. С. 48–49.
11. Сычков А. Б., Жигарев М. А., Нестеренко А. М. и др. Высокоуглеродистая катанка для изготовления высокопрочных арматурных канатов. — Бендеры : Полиграфист, 2010. — 280 с.
12. ISO 16120:2017. Нелегированная катанка для переработки в проволоку. — Опубл. 05.2017.
13. Клименко А. П., Карнаух А. И., Буря А. И. и др. Дифференциальнотермический анализ и технологии термической обработки. — Днепропетровск : Пороги, 2008. — 323 с.
14. Луценко В. А., Голубенко Т. Н., Луценко О. В., Глазунова Н. А. Величина аустенитного зерна хромомолибденсодержащих сталей после аустенитизации при различных температурах // Черные металлы. 2016. № 12. С. 17–20.
15. Kawulok P., Podolinský P., Kajzar P. et al. The influence of deformation and austenitization temperature on the kinetics of phase transformations during cooling of high-carbon steel // Archives of Metallurgy and Materials. 2018. Vol. 63, Iss. 4. Р. 1743–1748.
16. Парусов В. В., Сычков А. Б., Сагура Л. В. и др. Разработка режима двустадийного охлаждения катанки из стали С80D2, микролегированной бором и ванадием // Металлургическая и горнорудная промышленность. 2011. № 3. С. 53–56.
17. Парусов Э. В., Губенко С. И., Клименко А. П., Чуйко И. Н., Сагура Л. В. Особенности кинетики распада аустенита и закономерности формирования структуры стали С82DCrV при непрерывном охлаждении // Вестник Приднепровской государственной академии строительства и архитектуры. 2018. № 1. С. 42–51.
18. ГОСТ 8233–56. Сталь. Эталоны микроструктуры. — Введ. 01.07.1957.
19. Луценко В. А., Парусов Э. В., Воробей С. А., Голубенко Т. Н. О перспективах производства бунтового проката малых диаметров на современных проволочных станах // Черные металлы. 2019. № 10. С. 47–52.
20. Parusov E. V., Klimenko A. P., Lutsenko V. A. et al. The influence of the heating temperature on the kinetics of the austenite dissolution of high-carbon steel C82D^V // Physical Metallurgy and Heat Treatment of Metals. 2018. № 1. Р. 34–42.
21. Гудремон Э. Специальные стали : пер. с нем / под ред. А. С. Займовского, М. Л. Бернштейна, В. С. Меськина : в 2 т., изд. 2-е. — М. : Металлургия, 1966. — 1274 с.
22. Hossain R., Pahlevani F., Sahajwalla V. Effect of small addition of Cr on stability of retained austenite in high carbon steel // Materials Characterization. 2017. Vol. 125. Р. 114–122.
23. Shuwei Cao. Production Practice of C82DA High Carbon Steel Wire Rod for Conversion to Wire // 3rd International Conference on Material, Mechanical and Manufacturing Engineering. Advances in Engineering Research. 2015. Р. 147–150.