Институт черной металлургии им. З. И. Некрасова НАН Украины, Днепр, Украина:
В. А. Луценко, докт. техн. наук, ведущий научный сотрудник, эл. почта: lutsenkovlad2@gmail.com
Э. В. Парусов, канд. техн. наук, зав. отделом
Т. Н. Голубенко, канд. техн. наук, старший научный сотрудник
О. В. Луценко, канд. тех. наук, научный сотрудник

Одним из ведущих технологических процессов производства и ремонта стальных конструкций в различных отраслях промышленности является сваривание, в процессе которого используют специальную проволоку. Необходимым условием достижения высокого качества проволоки сварочного назначения является обеспечение требуемого химического состава, механических и технологических свойств. В процессе холодной пластической деформации волочением прочность кремнемарганцевой стали существенно возрастает, поэтому с целью повышения показателей пластичности ее подвергают промежуточной термической обработке. Однако длительная выдержка вблизи подкритических температур при проведении такой обработки влечет за собой повышенный расход энергоресурсов. Рассмотрены возможные пути повышения технологичности производства проволоки сварочного назначения из низкоуглеродистой кремнемарганцевой стали. Установлены особенности формирования структуры и изменения механических свойств низкоуглеродистой кремнемарганцевой стали после различных режимов разупрочняющей термической обработки. Показано, что в кремнемарганцевой стали при наличии в структуре бейнито-мартенситных участков (~35 %) структурные превращения начинаются при более низких температурах нагрева и сопровождаются изменением морфологии карбидов. На основании полученных результатов структурообразования для низкоуглеродистой кремнемарганцевой стали рекомендованы температурно-временные параметры разупрочняющей термической обработки (отжига) с нагревом до температуры 630±10 °C и изотермической выдержкой в течение 2–2,5 ч. Указанный режим обработки обеспечивает образование сфероидизированной структуры и повышает технологическую пластичность стали при последующем волочении. Определение механических свойств стали после термической обработки показало, что показатели прочности уменьшаются, а пластичности — возрастают до 40 %. Энергоэффективный режим разупрочняющей термической обработки обеспечивает полное соответствие механических свойств кремнемарганцевой проволоки сварочного назначения требованиям нормативной документации.

1. Lars-Erik Svensson. Control of Microstructures and Properties in Steel Arc Welds. — New York, 1993. — 256 p.
2. ГОСТ 2246–70. Проволока стальная сварочная. Технические условия. — Введ. 01.01.1973.
3. DIN EN ISO14341:2008. Материалы, расходуемые при сварке. Электродная проволока и наплавки для дуговой варки металлическим электродом в среде защитного газа нелегированной и мелкозернистой стали. Классификация. — Опубл. 01.08.2008.
4. Lutsenko V. A. Structure and properties of nickel-molybdenum steel wire rod after thermomechanical treatment // Steel in Translation. 2012. Vol. 42. Iss. 10. P. 730–732.
5. Нестеренко А. М., Сычков А. Б., Жукова С. Ю. и др. Тонкая микроструктура катанки из стали Св-08Г2С повышенной деформируемости // Металлург. 2008. № 9. С. 48–51.
6. Гудремон Э. Специальные стали : пер. с нем. / под. ред. А. С. Займовского, М. Л. Бернштейна, В. С. Меськина : в 2 т. — 2-е изд. — М. : Металлургия, 1966. — 1274 с.
7. Кижнер М., Сычков А. Б., Шекшеев М. А. и др. Влияние металлургических факторов и термической обработки на формирование структуры сварочной катанки // Вестник МГТУ им. Г. И. Носова. 2016. № 3. С. 55–70.
8. Парусов В. В., Чуйко И. Н., Парусов О. В. Влияние химического состава и технологических факторов на механические характеристики катанки из стали сварочного назначения // Металлургическая и горнорудная промышленность. 2009. № 1. С. 87–89.
9. Луценко В. А., Голубенко Т. Н., Луценко О. В. и др. Величина аустенитного зерна хромомолибденсодержащих сталей после аустенитизации при различных температурах // Черные металлы. 2016. № 12. С. 17–20.
10. Kaputkina L. M., Svyazhin A. G., Smarygina I. V. et al. Influence of nitrogen and copper on hardening of austenitic chromiumnickelmanganese stainless steel // CIS Iron and Steel Review. 2016. Vol. 11. Р. 30–34.
11. Vdovin K. N., Gorlenko D. A., Feoktistov N. A. et al. Study of the effect of complex alloying of high-manganese steel by Ti–Ca–N alloying composition on its microstructure, mechanical and operating properties // CIS Iron and Steel Review. 2017. Vol. 13. Р. 18–24.
12. Vdovin K. N., Feoktistov N. A., Gorlenko D. A. et al. Investigation of microstructure of high-manganese steel, modified by ultra-dispersed powders, on the base of compounds of refractory metals // CIS Iron and Steel Review. 2017. Vol. 14. Р. 34–40.
13. Сычков А. Б., Парусов В. В., Нестеренко А. М. и др. Структура и свойства катанки для изготовления электродов и сварочной проволоки. — Бендеры : Полиграфист, 2009. — 608 с.
14. Korchunov A. G., Gun G. S., Shiryaev O. P., Pivovarova K. G. Study of structural transformation of hot-rolled carbon billets for high-strength ropes for responsible applications via the method of thermal analysis // CIS Iron and Steel Review. 2017. Vol. 13. Р. 38–40.
15. Zhouab W. H., Wanga X. L., Venkatsuryab P. K. C. et al. Structuremechanical property relationship in a high strength low carbon alloy steel processed by two-step intercritical annealing and intercritical tempering // Materials Science and Engineering. 2014. Vol. 607. P. 569–577.
16. Луценко В. А., Голубенко Т. Н., Луценко О. В. Влияние способа обработки мелкосортного проката из кремнемарганцовистой стали на качество удаления окалины // Черные металлы. 2019. № 2. С. 37–41.
17. ГОСТ 8233–56. Сталь. Эталоны микроструктуры. — Введ. 01.07.1957.
18. Парусов В. В., Жукова С. Ю., Евсюков М. Ф. и др. Кинетика фазовых превращений в катанке из непрерывнолитой электростали Св-08Г2С при непрерывном охлаждении // Фундаментальные и прикладные проблемы черной металлургии : сб. науч. тр. Вып. 9. — Днепропетровск : Институт черной металлургии НАН Украины, 2004. С. 193–199.
19. Chen G. Y., Liu H. M., Chen Z. W. Study on the Effect of the Microstructure of Steel on Mechanical Property // Applied Mechanics and Materials. 2013. Vol. 415. P. 614–617.
20. Adachi Y., Wang Y. T. Topology of Spheroidized Pearlite // Materials Science Forum. 2010. Vol. 654-656. P. 70–73.
21. Yong Lai Tian, R. Wayne Kraft. Mechanisms of Pearlite Spheroidization // Metallurgical Transactions. 1987. Vol. 18. Iss. 8. P. 1403–1414.
22. Harisha S. R., Sharma S. S., Kini U. A. Spheroidize Annealing and Mechanical Property Evaluation of AISI 1040 Steel // Materials Science Forum. 2017. Vol. 909. P. 3–8.