Вплив деформації на формування композитної структури при навуглецюванні хромистої сталі
| dc.contributor.author | Чорноіваненко, Катерина Олександрівна | uk_UA |
| dc.contributor.author | Узлов, Костянтин Іванович | uk_UA |
| dc.contributor.author | Повзло, Є. Л. | uk_UA |
| dc.date.accessioned | 2026-02-05T13:04:06Z | |
| dc.date.issued | 2025 | |
| dc.description | К. Чорноіваненко: ORCID 0000-0003-1613-7784; К. Узлов: ORCID 0000-0003-0744-9890; Є. Повзло: ORCID 0009-0008-1432-8003 | uk_UA |
| dc.description.abstract | UKR: Вихідний стан феритної матриці хромистої сталі Fe-20% Cr значно впливає на механізми кооперативного розпаду фериту на аустеніт і карбіди під час навуглецювання. У результаті фазового α→γ+К перетворення формується аустенітно-карбідна композитна структура, подібна до евтектоїдної. Дослідження показали, що деформація зразків перед навуглецюванням призводить до помітного зменшення диференціації в аустенітно-карбідних колоніях. При навуглецюванні сплаву, попередньо деформованого зі ступенем обтиснення 5%, зерна навуглецьованого шару дрібніші порівняно із литим станом та витягнуті в напрямку дифузії вуглецю. Збільшення ступеня обтиснення до 50% перед навуглецюванням підсилює особливості формування аустенітно-карбідного шару, описані для навуглецьованого зразка, деформованого зі ступенем обтиснення 5%. Відпал деформованих зразків призводить до утворення вторинних границь, формування великих рівновісних поліедричних зерен незалежно від ступеня попередньої деформації. Досліджено вплив деформації та відпалу на морфологію фронту α→γ перетворення. Зі збільшенням ступеня деформації викривлення двофазного фронту стає значнішим, рівна поверхня розділу між феритом і аустенітом майже не спостерігається, помітні признаки зародження виступів. Поверхня розділу аустеніт–ферит у зразках, відпалених після деформації зі ступенем обтиснення 5%, здебільшого рівна, однак, після деформації зі ступенем обтиснення 50%, поверхня розділу є нерівною. Показано, при навуглецюванні хромистої сталі, відпаленої після значної деформації, спочатку здійснюється виділення у фериті великих і рідкісних включень рівновісних і огранених карбідів, після чого, фазове перетворення α→γ+К відбувається частково аномально – з утворенням конгломератних структур, і частково нормально – з утворенням композитних структур. Отримані результати дозволяють оптимізувати параметри хіміко-термічної, механічної та термічної обробки для цілеспрямованого керування мікроструктурою та властивостями хромистих сталей, що є важливим для підвищення їх зносостійкості, міцності та довговічності в умовах експлуатації. | uk_UA |
| dc.description.abstract | ENG: The initial state of the ferritic matrix in Fe-20% Cr chromium steel significantly affects the mechanisms of cooperative decomposition of ferrite into austenite and carbides during carburizing. As a result of the α→γ+C phase transformation, an austenite-carbide composite structure is formed, similar to a eutectoid structure. Studies have shown that deformation of samples prior to carburizing leads to a noticeable reduction in differentiation within austenite-carbide colonies. When carburizing an alloy pre-deformed to a 5% reduction, the grains in the carburized layer are finer compared to the as-cast state and are elongated in the direction of carbon diffusion. Increasing the degree of reduction to 50% before carburizing enhances the features of austenite-carbide layer formation described for the carburized sample deformed to 5%. Annealing of deformed samples results in the formation of secondary boundaries and the development of large equilibrium polyhedral grains, regardless of the degree of prior deformation. The influence of deformation and annealing on the morphology of the α→γ transformation front was investigated. With increasing deformation, the curvature of the two-phase front becomes more pronounced; a flat interface between ferrite and austenite is almost never observed, and signs of protrusion nucleation are evident. The austenite–ferrite interface in samples annealed after 5% deformation is mostly flat, whereas after 50% deformation, the interface is uneven. It is shown that during carburizing of chromium steel annealed after significant deformation, large and rare equilibrium faceted carbide inclusions are initially precipitated in ferrite, after which the α→γ+C phase transformation occurs partially abnormally—with the formation of conglomerate structures—and partially normally—with the formation of composite structures. The obtained results enable optimization of chemical-thermal, mechanical, and heat treatment parameters for targeted control of the microstructure and properties of chromium steels, which is important for improving their wear resistance, strength, and durability under operating conditions. | en |
| dc.identifier.citation | Чорноіваненко К. О., Узлов К. І., Повзло Є. Л. Вплив деформації на формування композитної структури при навуглецюванні хромистої сталі. Фундаментальні та прикладні проблеми чорної металургії. Дніпро, 2025. № 39. С. 296–308. DOI: https://doi.org/10.52150/2522-9117-2025-39-18. | uk_UA |
| dc.identifier.doi | https://doi.org/10.52150/2522-9117-2025-39-18 | en |
| dc.identifier.issn | 2522-9117 (Print) | |
| dc.identifier.issn | 2786-6149 (Online) | |
| dc.identifier.uri | https://jrn.isi.gov.ua/?page_id=5794 | en |
| dc.identifier.uri | https://crust.ust.edu.ua/handle/123456789/21590 | en |
| dc.language.iso | uk | |
| dc.publisher | Інститут чорної металургії ім. З. І. Некрасова НАН України, Дніпро | uk_UA |
| dc.rights | Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License | en |
| dc.rights.uri | https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ | en |
| dc.subject | композитна структура | uk_UA |
| dc.subject | навуглецювання | uk_UA |
| dc.subject | деформація | uk_UA |
| dc.subject | дифузія | uk_UA |
| dc.subject | відпал | uk_UA |
| dc.subject | хромиста сталь | uk_UA |
| dc.subject | перекристалізація | uk_UA |
| dc.subject | фронт перетворення | uk_UA |
| dc.subject | composite structure | en |
| dc.subject | carburizing | en |
| dc.subject | deformation | en |
| dc.subject | diffusion | en |
| dc.subject | annealing | en |
| dc.subject | chromium steel | en |
| dc.subject | recrystallization | en |
| dc.subject | transformation front | en |
| dc.subject | КСЯСМ | uk_UA |
| dc.subject | КМТОМ | uk_UA |
| dc.subject.classification | TECHNOLOGY | en |
| dc.subject.classification | TECHNOLOGY::Materials science | en |
| dc.title | Вплив деформації на формування композитної структури при навуглецюванні хромистої сталі | uk_UA |
| dc.title.alternative | Influence of Deformation on the Formation of Composite Structure during Carburizing of Chromium Steel | en |
| dc.type | Article | en |