КОНТРОЛЬ ЯКОСТІ ВИСОКОМАНГАНОВИХ СТАЛЕЙ ЗА ПАРАМАГНЕТНИМ СТАНОМ АУСТЕНІТУ
DOI:
https://doi.org/10.15588/1607-6885-2025-1-3Ключові слова:
аустеніт, подовження, зносостійкість, мартенсит деформації, парамагнетна сприйнятливість.Анотація
Мета роботи. Визначення методики для комплексної оцінки механічних властивостей високоманганових сталей за одним параметром, який є чутливим до впливу зовнішніх факторів, що сприятиме зменшенню витрат на лабораторні дослідження під час відбору найкращих зразків (плавок) сталей для виготовлення критичних до якості виробів відповідального машинобудування.
Методи дослідження. Випробування на розрив проводили на машині УРМ-50, відносне видовження визначали за стандартною методикою. Мікротвердість вимірювали з використанням приладу ПМТ3 при навантаженні 50 г за стандартною методикою. Визначення питомої парамагнетної сприйнятливості c0 аустеніту (до механічних випробувань) здійснювали на автоматизованих магнетометричних терезах.
Отримані результати. Виходячи з результатів експериментальних досліджень, встановлено наявність кореляції між механічними властивостями і питомою парамагнетною сприйнятливістю c0 аустеніту. Параметр c0 є характеристикою атомно-магнетного стану аустеніту і є надчутливою величиною до впливу різноманітних зовнішніх факторів. Саме тому запропоновано використовувати питому парамагнетну сприйнятливість c0 аустеніту як інтегральну характеристику для визначення впливу різноманітних факторів (хімічний склад, умови виплавлення, деформація, температура тощо) на властивості сталі.
Наукова новизна. Запропоновано й експериментально підтверджено ідею про зв’язок між механічними властивостями аустенітних сталей і попередньо сформованим атомно-магнетним станом аустенітної матриці.
Практична цінність. Визначений кореляційний зв’язок між механічними властивостями високоманганових сталей і питомою парамагнетною сприйнятливістю c0 аустеніту та запропонована матриця відповідності тенденцій обумовлюють можливість експрес-прогнозування та контроль якості сталей без проведення трудомістких механічних випробувань.
Посилання
Sun, B., Kwiatkowski da Silva, A., Wu Y., et al. (2023). Physical metallurgy of medium-Mn advanced high-strength steels. International Materials Reviews, 68, 7, 786–824. DOI: https://doi.org/ 10.1080/09506608.2022.2153220
Snizhnoi, H., Sazhnev, V., Snizhnoi, V., Mukha-chev, A. (2024). Details of mining beneficiation equip-ment made of medium manganese wear-resistant steel. IOP Conference Series: Earth and Environmental Sci-ence, 1348, art. no. 012027. DOI: https://doi.org/10.1088/1755-1315/1348/1/012027
Sazhnev, V. M., Snizhnoi, H. (2023). The influ-ence of technological parameters on the physical, me-chanical and operational properties of wear-resistant austenitic high-mannan steel. Metallofizika i Noveishie Tekhnologii, 45, 4, 503–522. DOI: https://doi.org/10.15407/mfint.45.04.0503
Varela, L.B., Tressia, G., Masoumi M., Bortoleto, E.M., Regattieri C., Sinatora, A. (2021). Roller crushers in iron mining, how does the degradation of Hadfield steel components occur? Engineering Failure Analysis, 122, art. no. 105295. DOI: 10.1016/j.engfailanal.2021.105295
Gürol U., Kurnaz S. (2020). Effect of carbon and manganese content on the microstructure and mechani-cal properties of high manganese austenitic steel. Journal of Mining and Metallurgy, Section B: Metallurgy, 56, 2, 171–182. DOI: https://doi.org/10.2298/ JMMB191111009G
Yan J., Zhou M., Wu H., Liang X., Xing Z., Li H., Zhao L., Jiao S., Jiang Z. (2023). A Review of Key Factors Affecting the Wear Performance of Medium Manganese Steels. Metals, 13, 7, art. no. 1152. DOI: https://doi.org/10.3390/met13071152
Torabi, S. A., Amini, K., Naseri, M. (2017). Inves-tigating the Effect of Manganese Content on the Proper-ties of High Manganese Austenitic Steels /, international journal of advanced design and manufacturing technolo-gy (Int J Advanced Design and Manufacturing Technolo-gy), 10, 1, 75–83.
Kurylyak, V. V., Khimicheva, G. I. (2017). Zasto-suvannya kvalimetry`chny`x metod dlya ocinyuvannya yakosty` udarno-navantazheny`x materiyaliv [Applica-tion of qualimetric methods for evaluation test of shock-loaded materials. Uspixy` fizy`ky` metaliv – Progress in Physics of Metals, 18, 2, 155–175. DOI: https://doi.org/10.15407/ ufm.18.02.155
Snizhnoi, G. V. Rasshchupkyna, M. S. (2012). Magnetic state of the deformed austenite before and after martensite nucleation in austenitic stainless steels. Journal of Iron and Steel Research, International. 19, 6, 42–46. DOI: https://doi.org/10.1016/S1006-706X(12)60125-3
Vasylenko, O., Reva, V., Snizhnoi, G. (2019). Simulation of ACS for Magnetic Susceptibility Measure-ments in ECAD Based on Time Domain Functions. Pro-ceedings of the Second International Workshop on Com-puter Modeling and Intelligent Systems, CEUR Workshop Proceedings, 2353, 689-701. DOI: https://doi.org/10.32782/cmis/2353–55.
Ol’shanetskii, V. E., Snezhnoi, G. V., Sazhnev, V. N. (2016). Structural and magnetic stability of austen-ite in chromium-nickel and manganese steels with cold deformation, Metal science and heat treatment, 58, 5–6, 311–317. DOI: 10.1007/s11041-016-0009-5
Ankita Bhattacharya, Sankalp Biswal, Rakesh Kumar Barik, Bhupeshwar Mahato, Mainak Ghosh, Rahul Mitra, Debalay Chakrabarti (2024). Comparative interplay of C and Mn on austenite stabilization and low temperature impact toughness of low C medium Mn steels. Materials Characterization, 208, art. no. 113658, ISSN 1044-5803, DOI: https://doi.org/10.1016/ j.matchar.2024.113658.
Mehrabi, A., Zurob, H.S., McDermid, J.R. (2024). Process Maps for Predicting Austenite Fraction (vol.%) in Medium-Mn Third-Generation Advanced High-Strength Steels. Materials, 17, 5, art. no. 993. DOI: https://doi.org/ 10.3390/ma17050993
Vung Lam Nuam, Zhang Hao, Xiong Zhi-ping. (2024). Role of retained austenite in advanced high-strength steel: ductility and toughness. Journal of Iron and Steel Research International, 31. DOI: https://doi.org/10.1007/s42243-023-01165-3
Ning Guo, Renjie Chen, Jiyuan Liu, Bingtao Tang, Guangchun Xiao (2024). Plasticity enhancement and sustainable strain hardening mechanism of a novel developed medium Mn steel, Materials Letters, 364, art. no.136388, ISSN 0167-577X, DOI: https://doi.org/10.1016/j.matlet.2024.136388.
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Положення про авторські права Creative Commons
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи.
