Purpose. The aim of this work is to analyze the latest literature data on current state of the issue in the development of the chemical composition and heat treatment modes of steels that implement the TRIP effect under loading. Due to the deformation martensitic transformation of retained austenite, these steels have increased mechanical and operational properties with cost-saving alloying. Methodology. The information published over a long period of time in scientific literature, including domestic sources and high-rating foreign publications are used in this work. The information is systematized by the main TRIP-steels’ types and relates to their chemical composition and heat treatment technology. Findings. The article presents a retrospective of the research progress on the development of structural TRIP effect added steels namely: high-alloy single-phase metastable austenitic steels, as well as low-alloy multiphase TRIP-assisted steels, in which the TRIP effect plays an supporting role, as an additional strengthening and providing increased plasticity mechanism. The latter group of steels includes low alloy TRIP-assisted steels, δ-TRIP steels and maraging TRIP steels. The typical alloying schemes and applied heat treatment modes that make it possible to achieve the optimal phase-structural components ratio, the volume fraction and stability of retained austenite to deformation martensitic transformation in steels and, as a result, to provide an increased mechanical and operational properties were described. The key role of the carbide-free structure formation is noted, which is achieved by alloying with silicon and/or aluminum in providing high properties of steel. The prospects of using modern structural TRIP steels in the automotive and in the machine-building industry are shown. Recommendations for further research directions in this area are made. Originality. The article provides an analysis and systematization of relevant literature data on the development of technologies for the production of multiphase structural steels with retained metastable austenite, realizing the TRIP effect. Practical value. The results of the research can be used as reference materials in solving material design problems, as well as for educational purposes in the preparation of specialized professionals in engineering specialties.
Цель. Основной целью данной работы является выполнение на основе последних литературных данных анализа современного состояния вопроса о направлениях в разработке химического состава и режимов термической обработки сталей, реализующих TRIP-эффект при нагружении. Благодаря протеканию деформационного мартенситного превращения остаточного аустенита эти стали обладают повышенным комплексом механических и эксплуатационных свойств при достаточно экономном легировании. Методика. В работе использованы сведения, полученные из опубликованной за длительный период времени научной литературы, включая отечественные источники и высокорейтинговые зарубежные издания. Сведения систематизированы по основным типам TRIP-сталей и касаются их химического состава и технологии термической обработки. Результаты. Представлена история развития исследований по разработке конструкционных сталей, использующих TRIP-эффект, а именно: высоколегированных однофазных метастабильных аустенитных сталей, а также низколегированных многофазных TRIP-assisted сталей, в которых TRIP-эффект играет вспомогательную роль как дополнительный механизм упрочнения и обеспечения повышенной пластичности. К последней группе сталей относятся: низколегированные TRIP-assisted стали, δ-TRIP-стали и мартенситностареющие TRIP-стали. Описаны типичные схемы легирования и применяемые схемы термической обработки, позволяющие достигнуть в сталях оптимальных соотношения фазово-структурных составляющих, количества и степени стабильности остаточного аустенита к деформационному мартенситному превращению и, как результат, – обеспечить повышенный комплекс механических и эксплуатационных свойств. Отмечена ключевая роль формирования бескарбидной структуры, достигаемой легированием кремнием и/или алюминием, в обеспечении высоких свойств стали. Показана перспективность применения современных конструкционных сталей, реализующих TRIP-эффект, в автомобилестроении и в машиностроительной отрасли. Даны рекомендации по дальнейшим направлениям исследований в данной области. Научная новизна. В статье проведен анализ и систематизация актуальных литературных данных о направлениях в разработке технологий получения многофазных конструкционных сталей с остаточным метастабильным аустенитом, реализующих TRIP-эффект при нагружении. Практическая значимость. Результаты,полученные в рамках данной работы, могут быть использованы в качестве справочных материалов при решении конструкторских задач, а также в образовательных целях при подготовке профильных специалистов по инженерным специальностям.
Мета. Основною метою цієї роботи є виконання на основі останніх літературних даних аналізу сучасного стану питання про напрями в розробці хімічного складу й режимів термічної обробки сталей, що реалізують TRIP-ефект під час навантаження. Завдяки протіканню деформаційного мартенситного перетворення залишкового аустеніту ці сталі мають підвищений комплекс механічних та експлуатаційних властивостей за умови досить економного легування. Методика. У роботі використані відомості, отримані з опублікованої за тривалий період часу наукової літератури, включаючи вітчизняні джерела та високорейтингові зарубіжні видання. Відомості систематизовано за основними типами TRIP-сталей і стосуються їх хімічного складу й технології термічної обробки. Результати. Подано історію розвитку досліджень із розробки конструкційних сталей, що використовують TRIP-ефект, а саме: високолегованих однофазних метастабільних аустенітних сталей, а також низьколегованих багатофазних TRIP-assisted сталей, у яких TRIP-ефект відіграє допоміжну роль як додатковий механізм зміцнення та забезпечення підвищеної пластичності. До останньої групи сталей належать: низьколеговані TRIP-assisted сталі, δ-TRIP-сталі та мартенситностаріючі TRIP-сталі. Описано типові схеми легування і схеми термічної обробки, що дозволяють досягти в сталях оптимального співвідношення фазово-структурних складових, кількості і ступеня стабільності залишкового аустеніту до деформаційного мартенситного перетворення і, як результат, – забезпечити підвищений комплекс механічних та експлуатаційних властивостей. Відзначено ключову роль формування безкарбідної структури, що досягається легуванням кремнієм та/або алюмінієм, у забезпеченні високих властивостей сталі. Показано перспективність застосування сучасних конструкційних сталей, що реалізують TRIP-ефект, в автомобілебудуванні та в машинобудівній галузі. Подано рекомендації щодо подальших напрямів досліджень у цій галузі. Наукова новизна. У статті проведено аналіз і систематизацію актуальних літературних даних про напрями в розробленні технологій отримання багатофазних конструкційних сталей із залишковим метастабільним аустенітом, що реалізують TRIP-ефект під час навантаження. Практична значимість. Результати, отримані в рамках цієї роботи, можуть бути використані як довідкові матеріали в разі розв’язання конструкторських задач, а також в освітніх цілях під час підготовки профільних фахівців з інженерних спеціальностей.
MODERN STRUCTURAL STEELS WITH TRIP-EFFECT.
СОВРЕМЕННЫЕ КОНСТРУКЦИОННЫЕ СТАЛИ С TRIP-ЭФФЕКТОМ.
СУЧАСНІ КОНСТРУКЦІЙНІ СТАЛІ ІЗ TRIP-ЕФЕКТОМ
2021-07-07
Science and Transport Progress ; No. 5(89) (2020); 80-92
Aufsatz (Zeitschrift)
Elektronische Ressource
Russisch
Metadata by SPU is licensed under CC BY 3.0
Scientific Periodicals of Ukraine | 2014
|Trip drilling rig, trip method and continuous trip method
Europäisches Patentamt | 2020
|Scientific Periodicals of Ukraine | 2008
|Online Contents | 2011
NTIS | 1992
|