EoW May 2012

Техническая статья

Разрыв на всех образцах наблюдался в пределах указанной измерительной базы экстензометра, за исключением специально оговоренных случаев. микроструктуры изучались методом светооптической микроскопии на образцах с поверхностью, протравленной 4-процентным раствором пикриновой кислоты, и методом просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ) с использованием микроскопа Philips CM120 с ускоряющим напряжением 120 кВ. Тонкие фольги подвергались электролитическому полированию при комнатной температуре с помощью двухструйного полировального устройства Fischione при рабочем напряжении 32 В и с использованием смеси из уксусной (95 %) и перхлорной (5 %) кислот. исследование проводилось с помощью системы Gleeble ® 1500. Образцы повторно нагревались до 950 °C при постоянной скорости нагрева, составляющей 20 °C/с, и выдерживались в изотермических условиях в течение пяти минут. После этого сталь охлаждалась гелием с программно установленными скоростями охлаждения, равными 50, 30, 25, 12,5, 10, 7,5, 5, 2,5 и 1 °C/с соответственно. Последовательные испытания проводились на одном образце для каждого сплава. Растяжение образцов контролировалось с учетом температуры и времени. Характеристики Дилатометрическое

обжатием в три прохода на двух станах горячей прокатки. Сначала проводилось обжатие прутков из квадратного профиляс закругленнымиуглами (RCS) со стороной 12,7 см в квадратный профиль с закругленными углами со стороной 9,5 см, после чего они охлаждались на воздухе до комнатной температуры, повторно нагревались и прокатывались до 4,76 см. Затем прутки механически обрабатывались для удаления окислов и резались на 6-7 блоков. На втором стане горячей прокатки производилось завершающее обжатие до конечного размера заготовок, равного 7,1 мм. После горячей прокатки прутки охлаждались окружающим воздухом. Затем перед волочением прутки на отрезном станке были разрезаны на мерные длины по 3,7 м. Для каждого сплава были получены двадцать четыре секции. Несмотря на то что возможность красноломкости высоколегированной стали с высоким содержанием бора была спрогнозирована на основе термодинамических расчетов с помощью ПО Thermo‑Calc ® , разрывов или существенных поверхностных дефектов зафиксировано не было. Ввиду того, что наблюдалось образование значительного обезуглероженного слоя, 3 заготовки были обработаны бесцентровым шлифованием до диаметра 5,5 мм. После этого была проведена оценка качества горячекатаной катанки для определения количества выделенного углерода, и для последующей операции волочения проволоки были отобраны только те заготовки катанки, в которых содержание углерода составляло 0,78 ± 0,01 % по массе. Волочение проволоки выполнялось в Технологическим центре компании «Бекерт» и состояло в уменьшении диаметра заготовок до 2,5 мм за восемь проходов. После этого проводилось патентирование в соляных ваннах с нагревом и выдержкой при 980 ºC, а затем при 520 ºC. Далее патентированная проволока дополнительно протягивалась до диаметра, равного 1 мм. Определениепрочностиприрастяжении проводилось на электромеханической разрывной машине при постоянной скорости деформации 5,6 10 -4 /с с помощьюэкстензометра (измерительная база – 5 см, относительная деформация – 50 %). Для каждого состояния испытывалось по два образца. Однородная деформация определялась как условная деформация при пиковой нагрузке, которая использовалась для расчетов предельной прочности на разрыв (UTS), а значения суммарной деформации при растяжении были получены по результатам измерений экстензометром при полном разрыве.

Результаты и их обсуждение Микроснимки, полученные с помощью светооптического микроскопа в средней части микрошлифов образцов горячекатаной катанки, представлены на рис. 1. Очевидно наличие перлита в микроструктуре стали. Наличие сеток доэвтектоидных составляющих выявлено не было. Исследование ▲ ▲ Рис. 2. Микроснимок шлифа горячекатаной, охлажденной на воздухе высоколегированной стали с высоким содержанием бора, полученный методом ПЭМ

▼ ▼ Рис. 1. Микроснимки горячекатаной катанки, полученные с помощью светооптического микроскопа на образцах из базисной стали, стали, легированной бором, и высоколегированной стали с высоким содержанием бора. Образцы взяты в поперечной направлению прокатки плоскости, микроснимки получены в средней части микрошлифов, поверхность протравлена 4-процентным раствором пикриновой кислоты

Базисная сталь

Сталь, легированная бором

Высоколегированная сталь с высоким содержанием бора

79

EuroWire – май 2012 г.