ВПЛИВ УМОВ ОХОЛОДЖЕННЯ ЕКОНОМНОЛЕГОВАНОЇ СТАЛІ БЕЙНІТНОГО КЛАСУ НА ПАРАМЕТРИ ДЕНДРИТНОЇ СТРУКТУРИ ТА СФЕРИЧНІСТЬ ГРАНУЛЯРНОГО БЕЙНІТУ
Вступ. Найчастіше кристалізація металів і сплавів призводить до утворення розгалужених дендритних кристалів.Проблематика. Встановлення закономірностей впливу умов кристалізації на формування первинної дендритноїструктури вуглецевих сталей є одним з основних завдань дослідження процесу структуроутвор...
Saved in:
| Date: | 2024 |
|---|---|
| Main Authors: | , , , , |
| Format: | Article |
| Language: | English |
| Published: |
PH “Akademperiodyka”
2024
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://scinn-eng.org.ua/ojs/index.php/ni/article/view/627 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Science and Innovation |
Institution
Science and Innovation| id |
oai:ojs2.scinn-eng.org.ua:article-627 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Science and Innovation |
| baseUrl_str |
|
| datestamp_date |
2024-11-08T05:07:44Z |
| collection |
OJS |
| language |
English |
| topic |
бейніт залізнична рейка дендрит сферичність залежність швидкість охолодження |
| spellingShingle |
бейніт залізнична рейка дендрит сферичність залежність швидкість охолодження BABACHENKO, O. KONONENKO, G. MERKULOV, O. PODOLSKYI, R. SAFRONOVA, O. ВПЛИВ УМОВ ОХОЛОДЖЕННЯ ЕКОНОМНОЛЕГОВАНОЇ СТАЛІ БЕЙНІТНОГО КЛАСУ НА ПАРАМЕТРИ ДЕНДРИТНОЇ СТРУКТУРИ ТА СФЕРИЧНІСТЬ ГРАНУЛЯРНОГО БЕЙНІТУ |
| topic_facet |
bainite railway rail dendrite sphericity dependence cooling rate бейніт залізнична рейка дендрит сферичність залежність швидкість охолодження |
| format |
Article |
| author |
BABACHENKO, O. KONONENKO, G. MERKULOV, O. PODOLSKYI, R. SAFRONOVA, O. |
| author_facet |
BABACHENKO, O. KONONENKO, G. MERKULOV, O. PODOLSKYI, R. SAFRONOVA, O. |
| author_sort |
BABACHENKO, O. |
| title |
ВПЛИВ УМОВ ОХОЛОДЖЕННЯ ЕКОНОМНОЛЕГОВАНОЇ СТАЛІ БЕЙНІТНОГО КЛАСУ НА ПАРАМЕТРИ ДЕНДРИТНОЇ СТРУКТУРИ ТА СФЕРИЧНІСТЬ ГРАНУЛЯРНОГО БЕЙНІТУ |
| title_short |
ВПЛИВ УМОВ ОХОЛОДЖЕННЯ ЕКОНОМНОЛЕГОВАНОЇ СТАЛІ БЕЙНІТНОГО КЛАСУ НА ПАРАМЕТРИ ДЕНДРИТНОЇ СТРУКТУРИ ТА СФЕРИЧНІСТЬ ГРАНУЛЯРНОГО БЕЙНІТУ |
| title_full |
ВПЛИВ УМОВ ОХОЛОДЖЕННЯ ЕКОНОМНОЛЕГОВАНОЇ СТАЛІ БЕЙНІТНОГО КЛАСУ НА ПАРАМЕТРИ ДЕНДРИТНОЇ СТРУКТУРИ ТА СФЕРИЧНІСТЬ ГРАНУЛЯРНОГО БЕЙНІТУ |
| title_fullStr |
ВПЛИВ УМОВ ОХОЛОДЖЕННЯ ЕКОНОМНОЛЕГОВАНОЇ СТАЛІ БЕЙНІТНОГО КЛАСУ НА ПАРАМЕТРИ ДЕНДРИТНОЇ СТРУКТУРИ ТА СФЕРИЧНІСТЬ ГРАНУЛЯРНОГО БЕЙНІТУ |
| title_full_unstemmed |
ВПЛИВ УМОВ ОХОЛОДЖЕННЯ ЕКОНОМНОЛЕГОВАНОЇ СТАЛІ БЕЙНІТНОГО КЛАСУ НА ПАРАМЕТРИ ДЕНДРИТНОЇ СТРУКТУРИ ТА СФЕРИЧНІСТЬ ГРАНУЛЯРНОГО БЕЙНІТУ |
| title_sort |
вплив умов охолодження економнолегованої сталі бейнітного класу на параметри дендритної структури та сферичність гранулярного бейніту |
| title_alt |
Influence of Conditions of Low-Alloy Bainite Grade Steel Cooling on the Dendritic Structure Parameters and Sphericity of Granular Bainite |
| description |
Вступ. Найчастіше кристалізація металів і сплавів призводить до утворення розгалужених дендритних кристалів.Проблематика. Встановлення закономірностей впливу умов кристалізації на формування первинної дендритноїструктури вуглецевих сталей є одним з основних завдань дослідження процесу структуроутворення.Мета. Встановити вплив зміни швидкості охолодження по перерізу зливка сталі бейнітного класу з 0,378 % С,1,02 % Si, 1,38 % Mn, 0,77 % Cr, 0,192 % Mo, 0,095 % V на первинну дендритну структуру, дисперсність та сферичність структурної складової.Матеріали й методи. Металографічний аналіз дослідних сталей виконано на світловому мікроскопі моделей «Neophot 32» і «Axiovert 200 М МАТ». Визначення мікроструктури та характеру хімічної неоднорідності здійснено із застосуванням 2—3 % спиртового розчину азотної кислоти (HNO3) та водного розчину солі, що утворюється при реакції тринітрофенолу (пікринової кислоти) і їдкого натру (NaOH). Підрахунок розмірів ділянок колишньої первинної дендритної структури та кінцевої структури зроблено методом вимірювання довжин в програмі «imageJ». Контроль твердості за Бринеллем проведено на випробувальній машині «ТБ5004». У дослідженнях застосовано спеціалізоване програмне забезпечення: CalPhad та Qform.Результати. Мікроструктурні дослідження показали, що при зміні щільності дендритної структури по перерізудослідного зливку відбувається зміна сферичності, яка визначається як співвідношення максимальної та мінімальної діагоналей, гранулярного бейніту в діапазоні 0,1539—0,3673, ламелі гранулярного бейніту збільшуються у ~2,4 рази при зменшенні швидкості охолодження по перерізу зливку в діапазоні 60—7 оС/хв.Висновки. Встановлено зворотній зв’язок щільності дендритної структури та сферичності кінцевої структури гранулярного бейніту. Диспергування структурних складових є перспективним з точки зору підвищення рівня значень й однорідності комплексу механічних властивостей, одночасного підвищення характеристик міцності та пластичності. |
| publisher |
PH “Akademperiodyka” |
| publishDate |
2024 |
| url |
https://scinn-eng.org.ua/ojs/index.php/ni/article/view/627 |
| work_keys_str_mv |
AT babachenkoo vplivumovoholodžennâekonomnolegovanoístalíbejnítnogoklasunaparametridendritnoístrukturitasferičnístʹgranulârnogobejnítu AT kononenkog vplivumovoholodžennâekonomnolegovanoístalíbejnítnogoklasunaparametridendritnoístrukturitasferičnístʹgranulârnogobejnítu AT merkulovo vplivumovoholodžennâekonomnolegovanoístalíbejnítnogoklasunaparametridendritnoístrukturitasferičnístʹgranulârnogobejnítu AT podolskyir vplivumovoholodžennâekonomnolegovanoístalíbejnítnogoklasunaparametridendritnoístrukturitasferičnístʹgranulârnogobejnítu AT safronovao vplivumovoholodžennâekonomnolegovanoístalíbejnítnogoklasunaparametridendritnoístrukturitasferičnístʹgranulârnogobejnítu AT babachenkoo influenceofconditionsoflowalloybainitegradesteelcoolingonthedendriticstructureparametersandsphericityofgranularbainite AT kononenkog influenceofconditionsoflowalloybainitegradesteelcoolingonthedendriticstructureparametersandsphericityofgranularbainite AT merkulovo influenceofconditionsoflowalloybainitegradesteelcoolingonthedendriticstructureparametersandsphericityofgranularbainite AT podolskyir influenceofconditionsoflowalloybainitegradesteelcoolingonthedendriticstructureparametersandsphericityofgranularbainite AT safronovao influenceofconditionsoflowalloybainitegradesteelcoolingonthedendriticstructureparametersandsphericityofgranularbainite |
| first_indexed |
2025-09-24T17:19:08Z |
| last_indexed |
2025-09-24T17:19:08Z |
| _version_ |
1850411141574950912 |
| spelling |
oai:ojs2.scinn-eng.org.ua:article-6272024-11-08T05:07:44Z ВПЛИВ УМОВ ОХОЛОДЖЕННЯ ЕКОНОМНОЛЕГОВАНОЇ СТАЛІ БЕЙНІТНОГО КЛАСУ НА ПАРАМЕТРИ ДЕНДРИТНОЇ СТРУКТУРИ ТА СФЕРИЧНІСТЬ ГРАНУЛЯРНОГО БЕЙНІТУ Influence of Conditions of Low-Alloy Bainite Grade Steel Cooling on the Dendritic Structure Parameters and Sphericity of Granular Bainite BABACHENKO, O. KONONENKO, G. MERKULOV, O. PODOLSKYI, R. SAFRONOVA, O. bainite railway rail dendrite sphericity dependence cooling rate бейніт залізнична рейка дендрит сферичність залежність швидкість охолодження Вступ. Найчастіше кристалізація металів і сплавів призводить до утворення розгалужених дендритних кристалів.Проблематика. Встановлення закономірностей впливу умов кристалізації на формування первинної дендритноїструктури вуглецевих сталей є одним з основних завдань дослідження процесу структуроутворення.Мета. Встановити вплив зміни швидкості охолодження по перерізу зливка сталі бейнітного класу з 0,378 % С,1,02 % Si, 1,38 % Mn, 0,77 % Cr, 0,192 % Mo, 0,095 % V на первинну дендритну структуру, дисперсність та сферичність структурної складової.Матеріали й методи. Металографічний аналіз дослідних сталей виконано на світловому мікроскопі моделей «Neophot 32» і «Axiovert 200 М МАТ». Визначення мікроструктури та характеру хімічної неоднорідності здійснено із застосуванням 2—3 % спиртового розчину азотної кислоти (HNO3) та водного розчину солі, що утворюється при реакції тринітрофенолу (пікринової кислоти) і їдкого натру (NaOH). Підрахунок розмірів ділянок колишньої первинної дендритної структури та кінцевої структури зроблено методом вимірювання довжин в програмі «imageJ». Контроль твердості за Бринеллем проведено на випробувальній машині «ТБ5004». У дослідженнях застосовано спеціалізоване програмне забезпечення: CalPhad та Qform.Результати. Мікроструктурні дослідження показали, що при зміні щільності дендритної структури по перерізудослідного зливку відбувається зміна сферичності, яка визначається як співвідношення максимальної та мінімальної діагоналей, гранулярного бейніту в діапазоні 0,1539—0,3673, ламелі гранулярного бейніту збільшуються у ~2,4 рази при зменшенні швидкості охолодження по перерізу зливку в діапазоні 60—7 оС/хв.Висновки. Встановлено зворотній зв’язок щільності дендритної структури та сферичності кінцевої структури гранулярного бейніту. Диспергування структурних складових є перспективним з точки зору підвищення рівня значень й однорідності комплексу механічних властивостей, одночасного підвищення характеристик міцності та пластичності. Introduction. Crystallization of metals and alloys typically results in the formation of branched dendritic crystals.Problem Statement. Understanding how crystallization conditions affect the formation of the primary dendritic structure in carbon steels is crucial to comprehending the overall process of structure formation.Purpose. This study aims to investigate the effect of varying cooling rates across the cross section of a bainite steel ingot (composition: 0.378% C, 1.02% Si, 1.38% Mn, 0.77% Cr, 0.192% Mo, 0.095% V) on the primary dendritic structure, dispersion, and sphericity of the structural components.Materials and Methods. Metallographic analysis of the steel samples has been made with the use of Neophot 32 and Axiovert 200 M MAT light microscopes. Microstructure and chemical heterogeneity have been analyzed with a 2—3% alcoholic nitric acid (HNO3) solution and an aqueous solution derived from the reaction between trinitrophenol (picric acid) and sodium hydroxide (NaOH). The dimensions of the primary dendritic structure and final structure have been measured by the imageJ software. Brinell hardness tests have been performed on a TB5004 testing machine. Specialized software such as CalPhad and Qform has been employed for further analysis.Results. Microstructural analysis has shown that as the density of the dendritic structure varies across the cross section of the ingot, there is a corresponding change in sphericity. Sphericity, defined as the ratio of the maximum to minimum diagonals of granular bainite, ranges from 0.1539 to 0.3673. Additionally, the lamellae of granular bainite grow approximately 2.4 times as the cooling rate decreases across the cross section of the billet, from 60 оC/min to 7 оC/min.Conclusions. The study has established an inverse relationship between the density of the dendritic structure and the sphericity of the final granular bainite structure. The dispersion of structural components is promising for enhancing the overall mechanical properties, including both strength and plasticity. PH “Akademperiodyka” 2024-11-07 Article Article Рецензована стаття Peer-reviewed article application/pdf https://scinn-eng.org.ua/ojs/index.php/ni/article/view/627 10.15407/scine20.06.038 Science and Innovation; Том 20 № 6 (2024): Science and Innovation; 38-47 Science and Innovation; Vol. 20 No. 6 (2024): Science and Innovation; 38-47 2413-4996 2409-9066 10.15407/scine20.06 en https://scinn-eng.org.ua/ojs/index.php/ni/article/view/627/238 Copyright (c) 2024 Copyright Notice Authors published in the journal “Science and Innovation” agree to the following conditions: Authors retain copyright and grant the journal the right of first publication. Authors may enter into separate, additional contractual agreements for non-exclusive distribution of the version of their work (article) published in the journal “Science and Innovation” (for example, place it in an institutional repository or publish in their book), while confirming its initial publication in the journal “Science and innovation.” Authors are allowed to place their work on the Internet (for example, in institutional repositories or on their website). https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/ |