Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, Санкт-Петербург, Россия:

А. А. Казаков, зав. лабораторией «Металлургическая экспертиза», докт. техн. наук, эл. почта: kazakov@thixomet.ru
Д. В. Киселев, инженер 1-й категории
О. В. Пахомова, ведущий инженер

НИЦ «Курчатовский институт» – ЦНИИ КМ «Прометей», Санкт-Петербург, Россия:
О. В. Сыч, начальник сектора, канд. техн. наук

На примере листового проката низколегированной стали установлены закономерности поведения анизотропии структуры и других характеристик ее неоднородности по толщине листа и дана их микроструктурная интерпретация. Рассмотрены особенности структуроообразования от поверхности до центра листового проката толщиной 100 мм с детальным описанием эволюции структуры и процессов, вызвавших эти изменения. Установлено, что дисперсная квазиоднородная структура, состоящая из бейнита реечной морфологии и гранулярного бейнита, обеспечивает анизотропию K_a100 < 1 и занимает узкий слой от 5 до 17 мм от поверхности листа. В приповерхностном слое из-за аномальной структуры, состоящей из крупных вытянутых вдоль линии прокатки аустенитных зерен, декорированных аллотриоморфным ферритом, K_a100 > 1. В четверти по толщине листа из-за слабой фрагментации структуры анизотропия K_a100 > 1. В центре листа квазиполигональный и полигональный феррит поглощают все протяженные границы бывших аустенитных зерен, поэтому K_a100 снова становится меньше единицы.

1. Araki T., Kozasu I., Tankechi Н., Shibata K., Enomoto M., Tamehiro H. et al. Atlas for bainitic microstructures // ISIJ International. 1992. Vol. 1. P. 1–20.
2. Bhadeshia H. K. D. H. Bainite in steels: transformations, microstructure and properties. — London : IOM Communications, 2001.
3. Wilson E. A. The γ_α transformation in low carbon irons // ISIJ International. 1994. Vol. 34, Iss. 8. P. 615–630.
4. Edmonds D. V. New aspects of microstructures in modern low carbon high strength steels. — Tokyo : ISIJ International, 1994. — 99 p.
5. Krauss G., Thompson S. W. Ferritic microstructures in continuously cooled low- and ultralow-carbon steels // ISIJ International. 1995. Vol. 35, Iss. 8. P. 937–945.
6. Казаков А. А., Киселев Д. В., Сыч О. В., Хлусова Е. И. Методика оценки микроструктурной неоднородности по толщине листового проката из хладостойкой низколегированной стали арктического применения // Черные металлы. 2020. № 9. С. 11–19.
7. Пат. 2449055 РФ. Способ исследования структуры трубных сталей / А. А. Казаков, Е. И. Казакова, Д. В. Киселев, О. В. Курочкина ; заявл. 18.10.2010 ; опубл. 27.04.2012, Бюл. № 12.
8. Казаков А. А., Киселев Д. В., Сыч О. В., Хлусова Е. И. Количественная оценка структурной неоднородности в листовом прокате из хладостойкой низколегированной стали для интерпретации технологических особенностей его изготовления // Черные металлы. 2020. № 11. С. 4–14.

9. Cizek P., Wynne B. P., Davies C. H. J. et al. Effect of composition and austenite deformation on the transformation characteristics of low-carbon and ultralow-carbon microalloyed steels // Metallurgical and Materials Transactions A. 2002 Vol. 33. No. 5. P. 1331–1349.
10. Lan L., Chang Z., Kong X. et al. Phase transformation, microstructure, and mechanical properties of X100 pipeline steels based on TMCP and HTP concepts // Journal of Materials Science. 2017. Vol. 52. P. 1661–1678.
11. Hui G., Yin B., Yun D., Shan W. Y., Xin L. H. Influence of allotriomorphic ferrite under different growth modes on the variant selection of bainite in a low carbon steel // Advanced Materials Research. 2011. Vol. 399-401. P. 200–205.
12. Zajac S., Schwinn V., Tacke K. H. Characterisation and quantification of complex bainitic microstructures in high and ultra-high strength linepipe steels // Materials Science Forum. 2005. Vol. 500-501. P. 387–394.
13. Голубева М. В., Сыч О. В., Хлусова Е. И., Мотовилина Г. Д. Исследование механических свойств и характера разрушения новой экономнолегированной хладостойкой стали с гарантированным пределом текучести 690 МПа // Авиационные материалы и технологии. 2017. Т. 49. № 4. С. 19–24.
14. Ben Hag Slama M., Gey N., Germain L., Zhu K., Allain S. Key parameters to promote granularization of lath-like bainite / martensite in FeNiC alloys during isothermal holding // Materials. 2018. Vol. 11, No. 10. P. 1808.
15. Ghasemi Banadkouki S. S., Dunne D. P. Formation of ferritic products during continuous cooling of a Cu-bearing HSLA steel // ISIJ International. 2006. Vol. 46, Iss. 5. P. 759–768.
16. Pak J., Dong W. S., Bhadeshia H. K. D. H. Promoting the coalescence of bainite platelets // Scripta Materialia. 2012. Vol. 66. P. 951–953.
17. Rios P. R., Siciliano Jr F., Sandim H. R. Z., Plaut R. L., Padilha A. F. Nucleation and growth during recrystallization // Materials Research. 2005. Vol. 8. No 3. P. 225–238.