Закономірності структурно-фазових перетворень та зміна рівня твердості легованої штампової сталі при ізотермічній обробці
DOI:
https://doi.org/10.32515/2664-262X.2026.14(45).172-184Ключові слова:
термічна обробка, бейніт, легований ферит, коагуляція карбідів, штампова сталь, кінетика перетворень, знеміцненняАнотація
У статті досліджено структурно-фазові перетворення та зміну рівня твердості штампової сталі 4Х4Н5М4Ф2 під час багатостадійної ізотермічної термічної обробки. Встановлено, що бейнітна витримка не забезпечує необхідного пом’якшення, тоді як подальше нагрівання до температури 550…580 °С спричиняє коагуляцію карбідів і формування феритно-карбідної структури з твердістю 32…34 HRC. Визначено оптимальний режим обробки.
Посилання
References
1. Xia, B., Zhang, P., Wang, B., Li, X., & Zhang, Z. (2023). Effects of quenching temperature on the microstructure and impact toughness of 50CrMnSiVNb spring steel. Materials Science and Engineering, 870. https://doi.org/10.1016/j.msea.2023.144856
2. Pawlak, K., Bialobrzeska, B., & Konat, L. (2016). The influence of austenitizing temperature on prior austenite grain size and resistance to abrasion wear of selected low-alloy boron steel. Archives of Civil and Mechanical Engineering, 16(4), 913–926. https://doi.org/10.1016/j.acme.2016.07.003
3. Lutsenko, V. A., Parusov, E. V., Parusov, O. V., Lutsenko, O. V., Chuiko, I. M., & Golubenko, T. M. (2023). Peculiarities of formation of high-carbon steel structure during rolling. Materials Science, 58(5), 621–628. https://doi.org/10.1007/s11003-023-00708-z
4. Parusov, E. V., Klimenko, A. P., Lutsenko, V. A., Chuiko, I. N., Sahura, L. V., & Sivak, G. I. (2018). The influence of the heating temperature on the kinetics of austenite dissolution in high-carbon steel C2Dv. Metal Science and Heat Treatment of Metals, 1, 34–42. https://doi.org/10.30838/J.PMHTM.2413.240418.34.103
5. Celada-Casero, C., Sietsma, J., & Santofimia, M. J. (2019). The role of the austenite grain size in the martensitic transformation in low carbon steels. Materials & Design, 167. https://doi.org/10.1016/j.matdes.2019.107625
6. Lutsenko, V. A., Golubenko, T. M., & Lutsenko, O. V. (2023). The influence of processing temperature on the structure formation of the Cr–Mo–V steel. Fundamental and Applied Problems of Ferrous Metallurgy, 37, 465–475.
7. Bhadeshia, H. K. D. H., & Honeycombe, R. W. K. (2017). Steels: Microstructure and properties (4th ed.). Butterworth-Heinemann.
8. Porter, D. A., Easterling, K. E., & Sherif, M. Y. (2009). Phase transformations in metals and alloys. CRC Press.
9. Sydorchuk, O. M. (2021). Properties of die steel 4Kh4N5M4F2 for hot deformation of non-ferrous metals and alloys. Visnyk Vinnytsia Politechnic Institute, 1, 108–112. https://doi.org/10.31649/1997-9266-2021-154-1-108-112
10. Sydorchuk, O. M., Myroniuk, D. V., Radchenko, O. K., Hohaiev, K. O., & Khongguang, Ye. (2019). Increasing heat resistance and properties of die steel by controlling austenitic transformation during operation. Metaloznavstvo ta Obrobka Metaliv, 2, 19–25. https://doi.org/10.15407/mom2019.02.019
11. Sydorchuk, O. M., Hohaiev, K. O., Radchenko, O. K., Myroniuk, D. V., & Myroniuk, L. A. (2020). Heat treatment of high-resistance die steel. Metaloznavstvo ta Obrobka Metaliv, 2, 29–37. https://doi.org/10.15407/mom2020.02.003
12. Sydorchuk, O. M., Hohaiev, K. O., Radchenko, O. K., Myroniuk, D. V., & Myroniuk, L. A. (2020). Forged die steel 4Cr4N5M4F2 of increased resistance. Metaloznavstvo ta Obrobka Metaliv, 4, 30–38. https://doi.org/10.15407/mom2020.04.030
13. Talebi, S. H., Jahazi, M., & Melkonyan, H. (2018). Retained austenite decomposition and carbide precipitation during isothermal tempering of a medium-carbon low-alloy bainitic steel. Materials, 11(8), 1441. https://doi.org/10.3390/ma11081441
14. Ju, Y., et al. (2018). Characterisation of precipitation and carbide coarsening in low-carbon low-alloy steels. Materials Science and Engineering A, 731, 298–308. https://doi.org/10.1016/j.msea.2018.06.048
15. Chen, Y., et al. (2024). Effect of alloying and microalloying elements on carbides in high-speed and alloy steels. Metals, 14(2), 175. https://doi.org/10.3390/met14020175
16. Xu, Y., et al. (2017). Method to evaluate the kinetics of bainite transformation. Metals, 7(9), 330. https://doi.org/10.3390/met7090330
17. Gramlich, A., et al. (2021). Tempering and intercritical annealing of air-hardening steels. Steel Research International, 92(7), 2100180. https://doi.org/10.1002/srin.202100180
18. Kropivnyi, V. M., Bosyi, M. V., Kuzyk, O. V., & Kropivna, A. V. (2019). Thermodynamic processes during crystallization and segregation formation in ductile iron castings. Central Ukrainian Scientific Bulletin. Technical Sciences, 1(32), 79–86. https://doi.org/10.32515/2664-262X.2019.1(32).79-86
19. Aulin, V., Kropivnyi, V., Kuzyk, O., & Kropivna, A. (2019). Increase of wear resistance of cast iron by directed structure formation of its matrix with vermicular graphite. Problems of Tribology, 24(3/93), 74–84. https://doi.org/10.31891/2079-1372-2019-93-3-74-84
20. Galyko, A. V. (2011). Some principles of rational alloying and heat treatment of high-speed steels. Naukovi Zapysky KNTU, 11(1), 88–89.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2026 О. В. Кузик, М.В. Босий, В.В. Слонь, С.І. Шматько, В. М. Кропівний, Д.О. Атрощенко
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
