Purpose. The estimation of heat temperature influence and degree of hot reduction of carbon steel on the size of grain аustenite at making of railway wheels. Methodology. The material for research was carbon steel, mark 60 with carbon content of 0,55 and 0,65 %, selected from the fragments of railway wheels. The size of grain аustenite depending on a temperature (from 800 to 1 150 ºC) and degrees of hot deformation (10−50 %) was determined. The size of grain was determined under a light microscope with the use of quantitative metallography methods. Findings. The use of cooling in the process of hot reduction of the railway wheel will allow dispergating the structure of аustenite on large distances from the surface of the rim. The reason for this is that the volumes of metal after cooling have an increased strength and will be exposed in less degree to the plastic deformation. To compare the cooling layers near-by with the surface of rim, they are more warmed-up in internal volumes of metal. In the conditions of continuity of plastic deformation distribution, having a high temperature, they will be exposed to the reduction on the large total degree of deformation. In consequence of the resulted decisions more even austenitic structure must be formed on the section of rim of railway wheel. To obtain the effect of disperse grain of аustenite at making of the whole-rolled railway wheels it is necessary to decrease the heat temperature of billet under rolling or increase the degree of reduction on the lasts stages of shape-generating deformation. The pause by duration of 1,5 min. after reduction of 20 % at a temperature 950 ºC is sufficiently for processes completion of dynamic and static recrystalization of аustenite carbon steel of the railway wheel. Originality. Increase of plastic deformation degree, especially in the central volumes of rim is accompanied by the decrease of heterogeneity of austenitic structure on his section. The mechanism of disperse structure of аustenite is based on slow down of development processes of recrystallization in carbon steel at the metal reduction temperature decrease of elements in the railway wheel when they are formed on a rolling mill. Practical value. Temperature decrease of hot reduction of billets in the conditions of flatting mill from 1240−1260 ºC to 1 150 ºC is accompanied by decrease of size grain of аustenite from a 0−1 mark to 2−5 in the different elements of the railway wheel.
Цель. Научная работа своей целью имеет оценку влияния температуры нагрева и степени горячего обжатия заготовки углеродистой стали на размер зерна аустенита при изготовлении железнодорожных колес. Методика. Материалом для исследований являлась углеродистая сталь марки 60 с содержанием углерода 0,55 до 0,65 %, отобранная от фрагментов железнодорожных колес. Определяли размер зерна аустенита в зависимости от температуры нагрева под прокатку (от 800 до 1 150 ºС) и степени горячей пластической деформации (10-50 %). Размер зерна аустенита определяли под световым микроскопом с использованием методик количественной металлографии. Результаты. Использование подстуживания в процессе горячего обжатия заготовки железнодорожного колеса позволит диспергировать структуру аустенита на больших расстояниях от поверхности обода. Обусловлено это тем, что охлажденные объемы металла имеют повышенную прочность и будут в меньшей степени подвергаться пластической деформации. По сравнению с охлажденными прослойками вблизи поверхности обода более разогретые внутренние объемы металла. В условиях непрерывности распространения пластической деформации, имея повышенную температуру, они будут подвергаться обжатию на большую суммарную степень деформации. Вследствие приведенных решений должна формироваться более равномерная аустенитная структура по сечению обода железнодорожного колеса. Для получения эффекта измельчения зерна аустенита при изготовлении цельнокатанных железнодорожных колес необходимо снижать температуру нагрева заготовки под прокатку или повышать степень обжатия на последних этапах формообразующей деформации. Паузы длительностью 1,5 мин после обжатия 20 % при температуре 950 ºС достаточно для завершения процессов динамической и статической рекристаллизации аустенита углеродистой стали железнодорожного колеса. Научная новизна. Повышение степени горячей пластической деформации, особенно в центральных объемах обода железнодорожного колеса, сопровождается снижением неоднородности аустенитной структуры по его сечению. Механизм измельчения структуры зерен аустенита основан на замедлении развития процессов рекристаллизации в углеродистой стали при снижении температуры обжатия металла элементов железнодорожного колеса, при их формировании на прокатном стане. Практическая значимость. Снижение температуры горячего обжатия заготовки в условиях прокатного стана от 1 240−1 260 ºС до 1 150 ºС сопровождается уменьшением размера зерна аустенита от 0−1 до 2−5 балла в разных элементах железнодорожного колеса.
Мета. Наукова робота має за мету оцінку впливу температури нагріву та ступеня гарячого обтискування заготівки вуглецевої сталі на розмір зерна аустеніту при виготовленні залізничних коліс. Методика. Матеріалом для досліджень була вуглецева сталь марки 60 із вмістом вуглецю 0,55 до 0,65 %, яка була відібрана від фрагментів залізничних коліс в роботі. Визначали розмір зерна аустеніту в залежності від температури нагріву під прокатку (800 до 1 150 ºС) та ступеня гарячої пластичної деформації (10–50 %). Розмір зерна аустеніту визначали під світловим мікроскопом із використанням методик кількісної металографії. Результати. Використання підстужування в процесі гарячого обтискування заготівки залізничного колеса дозволяє диспергувати структуру аустеніту на більшій відстані від поверхні ободу. Обумовлене це тим, що охолоджені об’єми металу мають підвищену міцність та будуть в меншому ступені піддаватися пластичній деформації. У порівнянні з охолодженими прошарками поблизу поверхні ободу більш розігріті внутрішні об’єми металу. За умов безперервності розповсюдження пластичної деформації, маючи підвищену температуру, вони повинні піддаватися обтискуванню на більшу сумарну ступінь деформації. Внаслідок наведених рішень повинна формуватися більш рівномірна аустенітна структура по перетину ободу залізничного колеса. Для отримання ефекту подрібнення зерна аустеніту при виготовленні суцільнокатаних залізничних коліс необхідно знижувати температуру нагріву заготівки під прокатку або підвищувати ступінь обтискування на останніх етапах формоутворюючої деформації. Паузи тривалістю 1,5 хв після обтискування 20 % при температурі 950 ºС достатньо для завершення процесів динамічної та статичної рекристалізації аустеніту вуглецевої сталі залізничного колеса. Наукова новизна. Підвищення ступеню гарячої пластичної деформації, особливо в центральних об’ємах ободу залізничного колеса супроводжується зниженням неоднорідності аустенітної структури по його перетину. Механізм подрібнення структури зерен аустеніту заснований на уповільненні розвитку процесів рекристалізації в вуглецевій сталі при зниженні температури обтискування металу елементів залізничного колеса під час їх формування на прокатному стані. Практична значимість. Зниження температури гарячого обтискування заготівки в умовах прокатного стану від 1 240–1 260 ºС до 1 150 ºС супроводжується зменшенням розміру зерна аустеніту від 0–1 балів до 2–5 в різних елементах залізничного колеса.
DEPENDENCE OF GRAIN SIZE OF AUSTENITE STEEL OF RAILWAY WHEEL FROM PARAMETERS OF HOT DEFORMATION.
ЗАВИСИМОСТЬ РАЗМЕРА ЗЕРНА АУСТЕНИТА В СТАЛИ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО КОЛЕСА ОТ ПАРАМЕТРОВ ГОРЯЧЕЙ ДЕФОРМАЦИИ.
ЗАЛЕЖНІСТЬ РОЗМІРУ ЗЕРНА АУСТЕНІТУ В СТАЛІ ЗАЛІЗНИЧНОГО КОЛЕСА ВІД ПАРАМЕТРІВ ГАРЯЧОЇ ДЕФОРМАЦІЇ
29.04.2015
Science and Transport Progress ; No. 2(56) (2015); 157-167
Aufsatz (Zeitschrift)
Elektronische Ressource
Ukrainisch
Metadata by SPU is licensed under CC BY 3.0
Scientific Periodicals of Ukraine | 2015
|Scientific Periodicals of Ukraine | 2014
|Scientific Periodicals of Ukraine | 2004
|Scientific Periodicals of Ukraine | 2008
|Scientific Periodicals of Ukraine | 2020
|