ФГБОУ ВО «Магнитогорский государственный технический университет им. Г. И. Носова», Магнитогорск, Россия:
А. М. Песин, док. техн. наук, профессор кафедры технологий обработки материалов, pesin@bk.ru
Т. В. Швеёва, канд. техн. наук, доцент, инженер-исследователь научно-исследовательского сектора, asttv@mail.ru
Д. О. Пустовойтов, канд. техн. наук, доцент кафедры технологий обработки материалов, pustovoitov_den@mail.ru

Приведены сравнительные данные и на примере сталей 35, 40Х и 30ХН показано преимущество стальных горячедеформированных полуфабрикатов перед литыми по показателям механических свойств. Показана связь между сопротивляемостью стали 40Х хрупкому разрушению при различных температурах и степенью горячей пластической деформации металла. Высокие значения ударной вязкости в диапазоне температур от +20 °C до –80 °C достигают для стали 40Х после обжатия литого металла со степенью не ниже 44 крат. При выплавке стали из металлолома на ее структуру и свойства существенно влияют примеси наследуемых химических элементов, и в первую очередь алюминий и ванадий. Разработаны и предложены к применению в производстве технологии термической обработки литых и деформированных полуфабрикатов из сталей 20ГЛ и 20ХГНМ. Для литых изделий из стали 20ГЛ предложена эффективная и легко реализуемая на производстве технология термической обработки. За счет регламентированных температурно-временных параметров при нагреве и охлаждении отливок в стали достигают мелкозернистое строение и феррито-перлитную структуру. Приведены сведения по степени дополнительной деформации стального проката при изготовлении восьми поковок деталей грузового автомобиля. Термическая обработка неоднородно-деформированных поковок, включающая гомогенизацию, аустенитизацию и отпуск, обеспечивает стабильное формирование заданной структуры и высоких механических свойств по всему сечению изделий. Приведены примеры негативного влияния ликвационных проявлений в стали на трещиностойкость изделий, особенно, если таковые выходят на поверхность детали.

Исследования выполнены за счет гранта Российского научного фонда (соглашение № 15-19-10030-П от 13.04.2018 г.), а также в рамках реализации Постановления Правительства РФ от 9 апреля 2010 г. № 220 (соглашение № 074-02-2018-329 от 16 мая 2018 г.).

1. Металловедение и термическая обработка стали : справочник ; в 3 т. / под ред. М. Л. Бернштейна и А. Г. Рахштадта. — 4-е изд., перераб. и доп. — М. : Металлургия, 1991. — 461 с.
2. Дождиков В. И., Черкасов Н. В., Васютин А. Ю. Влияние технологических параметров непрерывной разливки на основные параметры формирования слитка // Металлург. 2019. № 8. С. 47–49.
3. Смирнов А. Н., Куберский С. В. О непрерывной разливке стали на металлургических микрозаводах // Сталь. 2016. № 2. С. 16–22.
4. Эльдарханов А. С., Нурадинов А. С., Ванюкова Н. Д., Ахтаев С. С.-С. Современные технические решения совершенствования технологии непрерывной разливки стали // Сталь. 2018. № 9. С. 13–16.
5. Голенков М. А., Паршин В. М., Чертов А. Д. Повышение качества непрерывнолитой заготовки путем прогнозирования и подавления дефектов осевой ликвации // Сталь. 2015. № 5. С. 39–44.
6. Зинченко С. А., Ибрагимов А. У. Комплексный базовый регламент оценки качества макроструктуры непрерывно-литой заготовки на ОАО «ИЖСТАЛЬ» // Современные материалы, техника и технологии. 2016. № 2(5). С. 104–109.
7. Schuster A., Raedt H.-W., Takkaya A. E. The fibre flow in steel and its influence on mechanical properties / Proc. 3rd Int. Conf. on Steels in Cars and Trucks (5–9 June 2011). — Salzburg, Austria, 2011. P. 43–50.
8. Шишимиров М. В., Кохан Л. С. Определение плотности и механических свойств стали при выплавке, внепечной обработке и непрерывной разливке в электросталеплавильном цехе // Технология металлов. 2015. № 10. С. 11–14.
9. Фишер Л., Бауш И., Хюллен И. и др. Концепции перспективной модернизации с применением апробированной технологии непрерывной разливки стали // Черные металлы. 2018. № 9. С. 40–47.
10. Cai M., Li Z., Chao Q., Hodgson P. D. A Novel Mo and Nb Microalloyed Medium Mn TRIP Steel with Maximal Ultimate Strength and Moderate Ductility // Metallurgical and Materials Transactions A. 2014. Vol. 45. No. 12. P. 5624–5634.
11. Линцер Б., Римнак А., Брагин С., Янг Б. Производство улучшенных высокопрочных сталей по технологии Arvedi ESP // Черные металлы. 2017. № 4. С. 38–44.
12. Kuziak R., Kawalla R., Waengler S. Advanced high strength steels for automotive industry // Archives of Civil and Mechanical Engineerin. 2008. Vol. 8, Iss. 2. P. 103–117.
13. Горицкий В. М., Лушкин А. М., Горицкий О. В., Кулёмкин А. М. Влияние содержания серы и структуры на коэффициент анизотропии ударной вязкости конструкционных сталей на образцах Менаже // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2014. № 4. С. 38–42.
14. ГОСТ 9454–78. Металлы. Метод испытания на ударный изгиб при пониженных, комнатной и повышенных температурах. (с Изм. № 1, 2). — Введ. 01.01.1979.
15. ГОСТ 5639–82. Стали и сплавы. Методы выявления и определения величины зерна (с Изм. № 1). — Введ 01.01.1983.
16. Astashchenko V. I., Zapadnova N. N., Mukhametzianova G. F., Shafigullina A. N. Key concepts for production of high-quality parts // IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering. 2017. Vol. 240, Iss. 1. Art. № 012007. DOI: 10.1088/1757-899X/240/1/012007
17. Глинер Р. Е., Астащенко В. И. Введение в управление качеством металла. — Казань : Изд-во Казанского ун-та, 2015. — 351 с.
18. Shveyova T. V., Pesin A. M., Pustovoytov D. O. Behavior of micro-alloyed steel at thermal treatment // Solid State Phenomena. 2017. Vol. 265 SSP, P. 177–180.
19. Пат. 2617185 РФ. Способ термической обработки литых сталей / В. И. Астащенко, А. И. Швеёв, Т. В. Швеёва, И. Н. Халиков, Е. Е. Новиков ; заявл. 13.10.2015 ; опубл. 21.04.2017, Бюл. № 12.
20. Пат. 1301856. Способ термической обработки заготовок / В. И. Астащенко, Г. И. Янцен, С. В. Ивановский ; заявл. 14.11.1985 ; опубл. 07.04.1987, Бюл. № 13.
21. Astashchenko V. I., Shveyova T. V., Shveyov A. I. Diagnostics of the properties of steel articles according to the criterion of microhardness // Metal Science and Heat Treatment. 2016. Vol. 58, Iss. 5. P. 303–307. DOI: 10.1007/s11041-016-0008-6