Открытый доступ Открытый доступ  Ограниченный доступ Доступ для подписчиков

Особенности структурно-фазовых превращений в бейнитной стали

А. В. Малинин, В. Д. Ситдиков, А. А. Курилов

Аннотация


Исследованы особенности структурно-фазовых превращений при формировании структуры бейнитной стали. Показаны возможности идентификации методом растровой электронной микроскопии пластинчатого (ПМ) и реечного мартенсита (РМ) после закалки, отпущенного мартенсита (ОМ), верхнего (ВБ) и нижнего бейнита (НБ) после отпуска закаленной стали. Исследована морфология и выявлены закономерности формирования ВБ, НБ и ОМ в структуре стали. Методом рентгенофазового анализа путем разложения рефлексов на составляющие показаны возможности идентификации фаз (ПМ, РМ, остаточный аустенит (Aост ), ОМ, ВБ, НБ) и расчета их массовой доли в стали. Установлено, что после закалки (950 °C) в стали формируется ПМ и РМ, различающиеся по морфологии и плотности внесенных дислокаций, количеству двойников и концентрации углерода в матрице. При отпуске (500 °C) закаленной стали наблюдается фазовый переход: ПM + РM + Aост → ВБ + НБ + ОМ + ПМ + РМ + цементит. Выполнена оценка стойкости бейнитной стали к сульфидному коррозионному растрескиванию под нагрузкой и водородному охрупчиванию.

Ключевые слова


бейнитная сталь; термическая обработка; мартенсит, рентгеноструктурный анализ; микроструктура

Полный текст:

PDF

Литература


Revie R. W. Oil and Gas Pipelines: Integrity and Safety Hand¬book. Wiley, 2015. 856 p.

Dinita A., Kolisnychenko S. Tube Products and Pipeline Systems. Trans Tech Publications, 2021. 457 p.

Garcia-Mateo C. Bainite and Martensite: Developments and Challenges. MDPI: AG, 2020. 166 p.

Sitdikov V. D., Murashkin M. Yu., Valiev R. Z. Full-scale use of x-ray scattering techniques to characterize aged Al – 2 wt.% Cu alloy // J. All. Comp. 2018. V. 735. P. 1792 – 1798.

Leoni M., Confente T., Scardi P. PM2K: a flexible program imple¬menting Whole Powder Pattern Modelling // Z. Kris¬tallogr. Suppl. 2006. V. 23. P. 249 – 254.

Zajac S., Schwinn V., Tacke K. H. Characterization and quanti¬fication of complex bainitic microstructures in high and ultra-high strength linepipe steels // Mater. Sci. Forum. 2005. V. 500 – 501. P. 387 – 394.

Qian L., Li Z., Wang T. et al. Roles of pre-formed martensite in below-Ms bainite formation, microstructure, strain partitio¬ning and impact absorption energies of low-carbon bainitic steel // J. Mater. Sci. Tech. 2022. V. 96. P. 69 – 84.

Talebi S. H., Ghasemi-Nanesa H., Jahazi M., Melkonyan H. In situ study of phase transformations during non-isothermal tempering of bainitic and martensitic microstructures // Metals. 2017. V. 7. P. 346.

Valiev R. Z., Islamgaliev R. K., Alexandrov I. V. Bulk nano¬struc¬tured materials from severe plastic deformation // Prog. Mater. Sci. 2000. V. 45. P. 103 – 189.

Kurdjumov G. V. Martensite with abnormal crystal lattice // J. Less-Comm. Metals. 1972. V. 28. P. 153 – 155.

Castañeda J. A., Zambrano O. A., Alcázar G. A. et al. Sta¬cking fault energy determination in Fe – Mn – Al – C aus¬te¬nitic steels by x-ray diffraction // Metals. 2021. V. 11. P. 701.

Sastry D. H., Luton M. J., Jonas J. J. Stacking fault proba¬bilities in b.c.c. Zr – Mo alloys // Phil. Mag. 1974. V. 30:5. P. 1187 – 1190.

Edmonds D. V., Pereloma E. Phase transformations in steels / Great Britain: Elsevier Science, 2012. 680 p.

Shi X.-B., Yan W., Wang W. et al. IC and SSC behavior of high-strength pipeline steels // Acta Metall. Sin.-Engl. Lett. 2015. V. 28. P. 799 – 808.

Shim D. H., Lee T., Lee J. et al. Increased resistance to hydro¬gen embrittlement in high-strength steels composed of granular bainite // Mater. Sci. Eng. A. 2017. V. 700. P. 473 – 480.




DOI: https://doi.org/10.30906/mitom.2023.5.3-9

© Издательский дом «Фолиум», 1998–2024