Реєстраційний номер
0826U004679, Дисертація доктора філософії
На здобуття
Доктор філософії
Дата захисту
25-09-2026
Статус
Наказ про видачу диплома
Назва роботи
Особливості формування структури та властивостей прокату підвищеної деформівності з низьковуглецевих Cr-Mo-V сталей для виготовлення зварювального дроту
Здобувач
Олійник Едуард Вадимович,
Керівник Парусов Едуард Володимирович
Опонент Костін Валерій Анатолійович
Опонент Бекетов Олександр Вадимович
Рецензент Луценко Владислав Анатолійович
Рецензент Раздобрєєв Валерій Гурійович
Установа, організація, у вченій раді якої відбудеться/відбувся захист
Інститут чорної металургії ім. З. І. Некрасова Національної академії наук України
Опис
Дисертаційна робота присвячена комплексному дослідженню закономірностей структуроутворення й формування комплексу механічних властивостей бунтового прокату з низьковуглецевих Cr-Mo-V сталей, а також науковому обґрунтуванню та розробленню технології його знеміцнювального термомеханічного оброблення для подальшого енергоефективного виготовлення зварювальних матеріалів.
У роботі проаналізовано сучасні тенденції та проблеми виробництва прокату і дроту з низьковуглецевих Cr-Mo-V сталей зварювального призначення. Показано, що одним із найбільш актуальних завдань, яке наразі стоїть перед виробниками бунтового прокату зварювального призначення у всьому світі, є максимальна пластифікація металу в стані постачання металовиробним підприємствам, при цьому раціональний мікроструктурний дизайн відіграє ключову роль під час виготовлення високопластичного прокату. Формування твердих складників (мартенситу, бейніту або їхньої суміші) у структурі металу є небажаним через високий ризик руйнування дроту в процесі інтенсивного холодного деформування волочінням, водночас відомості про утворення таких структур на етапі виготовлення прокату в умовах металургійних підприємств вкрай обмежені, а деякі аспекти мікроструктурної еволюції та особливостей утворюваних фаз наразі залишаються недостатньо вивченими.
За результатами теоретичних досліджень розвинуто подальші уявлення щодо фундаментальних засад знеміцнювального термомеханічного оброблення бунтового прокату з низьковуглецевих сталей у потоці сучасних технологічних ліній, що ґрунтується на створенні специфічного структурного стану гарячедеформованого аустеніту перед початком його розпаду, який характеризується дрібним розміром зерна за рахунок розвитку динамічної рекристалізації й зниженою густиною дислокацій та їх упорядкуванням завдяки наступному перебігу статичного повернення та метадинамічної рекристалізації з одночасним пригніченням розвитку статичної рекристалізації. Така концепція є головною передумовою для формування більшої об'ємної частки поліедричного фериту і зниження вірогідності утворення структур бейнітного й мартенситного типів під час уповільненого охолодження металу з прокатного нагрівання.
З огляду на вимоги діючої нормативної документації та специфікацій кращих світових і вітчизняних виробників бунтового прокату з низьковуглецевих легованих сталей визначено цільові показники якості відповідної металопродукції з урахуванням характеристик самих зварювальних матеріалів.
Вивчено закономірності кінетики розпаду аустеніту сталі CrMoV1Si (аналог Св-08ХГСМФА) під час безперервного охолодження у широкому інтервалі швидкостей (116–0,05 °С/с) та побудовано відповідну термокінетичну діаграму. Головною особливістю фазово-структурних перетворень в досліджуваній сталі є те, що за уповільненого охолодження у інтервалі швидкостей 1,1–0,05 °C/с реалізується складний дифузійно-проміжно-зсувний механізм, який обумовлює формування багатофазної структури, що складається з фериту, перліту, бейніту та високотвердого мартенситу в різних співвідношеннях, причому об'ємна частка мартенситу зростає по мірі зниження швидкості охолодження за рахунок більшого розвитку дифузійного насичення ділянок залишкового аустеніту вуглецем і марганцем до моменту початку його зсувного перетворення. За результатами металографічного аналізу отримані дані систематизовано у вигляді структурної діаграми.
Методами растрової електронної мікроскопії, рентгеноспектрального мікроаналізу і Оже-електронної спектроскопії встановлено факт утворення високовуглецевого мартенситу (вміст C > 1 % ваг.) з високою твердістю (722–897 HV0,02) під час уповільненого безперервного охолодження низьковуглецевої Cr-Mo-V сталі з аустенітної області до кімнатної температури. Такий мартенсит формується у вигляді відносно рівномірно розподілених дрібних зерен сфероподібної форми, які розташовані переважно на границях феритних зерен і в деяких випадках всередині них. Експериментальними даними підтверджено, що така мікроструктурна еволюція досліджуваної сталі обумовлена динамічною зміною хімічного складу окремих структурних складників у процесі зниження температури, насамперед дифузійним перерозподілом вуглецю, марганцю та кремнію між α та γ фазами.
Ґрунтуючись на положеннях нерівноважної термодинаміки розроблено розрахункову модель перерозподілу легувальних елементів у процесі формування структури сталі CrMoV1Si за уповільненого охолодження. Визначено величини термодинамічної сили для дифузії вуглецю, кінетичних коефіцієнтів та потоків термодинамічної системи, які описують кінетику структуроутворення досліджуваної сталі у процесі охолодження. Запропоновано вирази для розрахунку лінійних розмірів аустенітних і мартенситних ділянок, що формуються у результаті протікання дифузійних потоків вуглецю, марганцю і кремнію.
Дата реєстрації
2026-08-18
Додано/оновлено в НРАТ
2026-08-18 / 2026-10-21
