Исследование влияния режима термической обработки на микроструктуру и твердость труб из хромоникельмолибденовой стали с высокоустойчивым аустенитом

Автор: Чубуков М.Ю., Гусева А.А., Мякотина И.В., Короткова А.И.

Журнал: Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Металлургия @vestnik-susu-metallurgy

Рубрика: Металловедение и термическая обработка

Статья в выпуске: 1 т.26, 2026 года.

Бесплатный доступ

Представлены результаты по исследованию микроструктуры и твердости бесшовных горячедеформированных труб из хромоникельмолибденовой стали мартенситного класса. Конструкционные доэвтектоидные легированные стали, содержащие хром, никель и молибден, отличаясь высокой прокаливаемостью, характеризуются повышенной твердостью в горячедеформированном состоянии. Образующийся после горячей деформации и охлаждения на спокойном воздухе мартенсит в металле бесшовных труб затрудняет операции их механической обработки и обуславливает необходимость проведения промежуточной термической обработки. Изучены структурные превращения, протекающие при проведении высокого отпуска и изотермического отжига трубных образцов. На базе экспериментальных данных получено уравнение регрессии, описывающее влияние времени выдержки в процессе высокого отпуска трубных образцов из исследуемой стали на их твердость. Установлено, что наиболее эффективная сфероидизация структуры стали и, как результат, снижение её твердости происходит при проведении изотермического отжига при температуре 710 °С с последующей выдержкой вблизи А1. Получено, что при проведении изотермического отжига общее время термической обработки снижается более чем в 5 раз относительно общего времени высокого отпуска, необходимого для снижения твердости до необходимых значений. Полученные экспериментальные данные показали, что снижение температуры отжига с 740 до 710 °С позволяет увеличить статистическую стабильность обеспечения твердости после термической обработки ввиду повышения однородности микроструктуры, что обусловлено более высокой долей нерастворившихся карбидов, оказывающих зародышевое влияние на образование зернистого перлита вблизи температуры А1. По результатам исследования даны некоторые рекомендации по выбору оптимальных температур нагрева и изотермической выдержки для термообработки изделий из хромоникельмолибденовых сталей.

Еще

Горячедеформированная труба, сталь мартенситного класса, термическая обработка, твердость, микроструктура, мартенсит, зернистый перлит, изотермический отжиг

Короткий адрес: https://sciup.org/147253305

IDR: 147253305   |   УДК: 621.785.369   |   DOI: 10.14529/met260103

Investigation of the effect of heat treatment mode on the microstructure and hardness of pipes made of chrome-nickelmolybdenum steel with high-resistant austenite

The results of a study of the microstructure and hardness of seamless hot-formed pipes made of martensitic chromium-nickel-molybdenum steel are presented. Structural hypoeutectoid alloy steels containing chromium, nickel, and molybdenum, while highly hardenable, exhibit increased hardness in the hotformed state. Martensite formed in the seamless pipe metal after hot deformation and cooling in still air complicates machining operations and necessitates intermediate heat treatment. Structural transformations occurring during high-temperature tempering and isothermal annealing of pipe specimens are studied. Based on the experimental data, a regression equation is derived describing the effect of holding time during high-temperature tempering of pipe specimens made of the studied steel on their hardness. It was established that the most effective spheroidization of the steel structure and, as a result, a reduction in its hardness, occurs during isothermal annealing at a temperature of 710 °С, followed by holding near the Al temperature. It was found that during isothermal annealing, the total heat treatment time is reduced by more than 5 times, relative to the total high-temperature tempering time required to reduce the hardness to the required values. The obtained experimental data showed that reducing the annealing temperature from 740 °С to 710 °С allows for an increase in the statistical stability of hardness after heat treatment due to an increase in the homogeneity of the microstructure, which is caused by a higher proportion of undissolved carbides, which have a nucleating effect on the formation of granular pearlite near the Al temperature. Based on the results of the study, some recommendations are given for selecting optimal heating temperatures and isothermal holding for heat treatment of products made of chromium-nickel-molybdenum steels.

Еще