The formation оf the bainite structure during heat treatment of the rail steel (analogue J13052)

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

The shortcomings of the existing normalization regime with annealing of the 1st kind of large-sized parts made of rail steel analogue J13052 are investigated. The increasing of toughness was obtained by controlled quenching air to the bainitic structure with the use of an orthogonal matrix of planning for 15 modes. Allowable hardness interval was determined to provide the value of shock viscidity no less than 20 J/cm2. On the basis of statistical data and the series of experimental heat treatment processes, optimal interval of hardness 165 … 180 HB was defined. This interval of hardness provides desired impact strength characteristics. According to the method above, heat treatment modes on the planning matrix were established in laboratory conditions. Critical points of the cooling Ar1 and Ar3 were determined by the thermograms. Then obtained thermograms results are used to select the cooling mode of castings of different masses and sizes, by setting the temperature control sensors during the heat cycle. Due to the fact that the austenite transformation temperature range is influenced by heating, holding time and cooling air flow rate. While using controlled heat treatment in the production, correction of holding time and of cooling rate of bulk product is being adjusted to reach the predetermined interval of intermediate conversion. Regressive equalizations of polynomials of 2nd degree were expected for determination of the shock viscidity of KCV-60, hardness, microhardness of structural constituents as a ferrit, alloyed ferrit, pearlite. Applying of controlled cooling process includes controlled isothermal quenching with self-tempering, where pearlite transformation region is transferred to the low temperature interval. This transfer provides obtaining of maximal degree of grain refinement and getting of structural component in the form of bainite till 3% in ferrite-pearlite structure. The difficult cycle of heat treatment is offered for massive railway details with conservation of internal energy of founding for recrystallization.

About the authors

E. O Chertovskih

Altai steel-casting factory

Email: chertovskih@pochta.ru; chertovskih13@gmail.com
116/52, Kalinina avenue, Barnaul, Altai region, 656037, Russian Federation

A. V Gabets

Altai steel-casting factory

Email: gabets22@gmail.com
116/52, Kalinina avenue, Barnaul, Altai region, 656037, Russian Federation

D. A Gabets

I.I. Polzunov Altai State Technical University

Email: gabets22@mail.ru
46, Lenina avenue, Barnaul, Altai region, 656038, Russian Federation

A. M Markov

I.I. Polzunov Altai State Technical University

Email: andmarkov@inbox.ru
46, Lenina avenue, Barnaul, Altai region, 656038, Russian Federation

G. A Okolovich

I.I. Polzunov Altai State Technical University

Email: chertovskih13@gmail.com
46, Lenina avenue, Barnaul, Altai region, 656038, Russian Federation

P. N Komarov

Novosibirsk State Technical University

Email: pasha-molotov@mail.ru
20, Prospekt K. Marksa, Novosibirsk, 630073, Russian Federation

References

  1. Одесский П.Д., Ведяков И.И. Ударная вязкость сталей для металлических конструкций. - М.: Интермет Инжиниринг, 2003. - 231 с. - ISBN 5895940919.
  2. Пастухов М.И. Оценка несущей способности литых деталей тележек грузовых вагонов после длительной эксплуатации // Вестник Полоцкого государственного университета. - 2005. - № 12. - С. 160-163.
  3. Регулируемая термообработка для литых деталей тележки грузового вагона / Е.О. Чертовских, Д.А. Габец, А.М. Марков, А.В. Габец // Актуальные вопросы современной науки: сборник научных трудов. - Новосибирск: ЦРНС, 2015. - № 44/1. - С. 153-161.
  4. Иванов И.И. Продукты превращений аустенита при непрерывном охлаждении [Электронный ресурс] // Все о металлургии: web-сайт. - URL: http://metal-archive.ru/metallurgiya/761-produkty-prevrascheniya-austenita-pri-nepreryvnom-ohlazhdenii.html (дата обращения: 25.05.2016).
  5. Bhadeshia H.K.D.H. Nanostructured bainite // Proceedings of the Royal Society A. - 2010. - Vol. 466. - P. 3-18. - doi: 10.1098/rspa.2009.0407.
  6. Gabarello F.G., Miller M.K., Garcia-Mateo C. Opening previously impossible avenues for phase transformation in innovative steels by atom probe tomography // Materials Science and Technology. - 2014. - Vol. 30, iss. 9. - P. 1034-1039. - doi: 10.1179/1743284714Y.0000000512.
  7. Ahaneku I.E., Kamal A.R., Ogunjirin O.A. Effects of heat treatment in the properties of mild steel using different quenchants // Frontiers in Science. - 2012. - Vol. 2, N 6. - P. 153-158. - doi: 10.5923/j.fs.20120206.04.
  8. Microstructures of mild steel spring after heat treatment / O.R. Adetunji, S.I. Kuye, M.J. Alao, B.M. Eng // The Pacific Journal of Science and Technology. - 2013. - Vol. 14, iss. 2. - P. 11-15.
  9. Естифеев А.Д., Груздков А.А., Петров Ю.В. Зависимость перегиба скорости от температуры // Журнал технической физики. - 2013. - № (7). - С. 59-63.
  10. Методика регулируемой термообработки литых деталей [Электронный ресурс] / Е.О. Чертовских, Д.А. Габец, А.М. Марков, А.В. Габец // Машиностроение: сетевой электронный научный журнал. - 2015. - Т. 3, № 4. - С. 48-52. - URL: http://indust-engineering.ru/issues/2015/2015-4-8.pdf (дата обращения: 25.05.2016).
  11. Волченков Н.В, Моисеенков В.П, Сургаева Е.С. Стальное литье и методы повышения качества [Электронный ресурс] // Металлоснабжение и сбыт. - URL: http://www.metalinfo.ru/ru/news/49443 (дата обращения: 20.05.2016).
  12. Триботехнические свойства специального чугуна ЧМН-35М / Е.О. Чертовских, Д.А. Габец, В.В. Каргин, А.М. Марков, А.В. Габец // Инновации в машиностроении (ИнМаш-2015): VII Международная научно-практическая конференция: сборник трудов / Кузбасский государственный технический университет им. Т.Ф. Горбачева и др.; под ред. В.Ю. Блюменштейна. - Кемерово, 2015. - С. 268-273.
  13. Zur festigkeit niedriglegierter stähle mit erhöhtem kohlenstoffgehalt gegen abrasiven verschleiß / O. Hesse, J. Merker, M. Brykov, V. Efremenko // Tribologie und Schmierungstechnik. - 2013. - Vol. 60, N 6. - P. 37-43.
  14. Effect of base metal composition on the toughness in the heat affected zone of DSAW-welded largediameter linepipes / C. Stallybrass, O. Dmitrieva, J. Schroder, A. Liessem // Proceedings of the 6th International Pipeline Technology Conference. - Ostend, 2013. - P. 26-29.
  15. Габец А.В., Филиппов Г.А., Чертовских Е.О. Влияние режимов термообработки на кинетику превращения и ударную вязкость стали 20ГФЛ // Сталь. - 2015. - № 8. - С. 67-70.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download


Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».