Thermal effect of bainitic transformation in tube steels during accelerated cooling

M. L. Lobanov, G. M. Rusakov, V. N. Urtsev, M. L. Krasnov, E. D. Mokshin, A. V. Shmakov, S. Platov

Research output: Contribution to journalArticleResearchpeer-review

1 Citation (Scopus)

Abstract

Разработан оригинальный лабораторный стенд, позволяющий моделировать технологические скорости охлаждения горячекатаных листов в процессе контролируемой термомеханической обработки (thermo-mechanical controlled processing - TMCP). В качестве материалов для исследований использовались образцы, вырезанные из промышленного листа малоуглеродистой низколегированной трубной стали типа 06Г2МБ, предназначенного для производства труб большого диаметра классов прочности К60, К65. Были получены зависимости фактической температуры образцов от времени при начальных скоростях охлаждения от 100 до 500 К / с. При всех режимах термической обработки в образцах были зафиксированы практически идентичные структуры, сформированные преимущественно в результате бейнитного превращения. Средние размеры бейнитных зерен уменьшались приблизительно в два раза с увеличением скорости охлаждения. Теплотехнические расчеты осуществлялись в предположении, что выравнивание температуры по толщине образца происходило мгновенно. В исследуемом интервале скоростей охлаждения температура начала бейнитного превращения составила 660 - 730°С. Времена превращения составляют от 1 до 9 с. При всех скоростях охлаждения большая часть превращения реализовывалась в условиях, близких к изотермическим. Зафиксирован атермический характер бейнитного превращения, протекающего в процессе контролируемой термомеханической обработки. Величина теплового эффекта оказалась приблизительно равной 120 кДж / кг, что в два раза превышает тепловой эффект мартенситного превращения для низкоуглеродистых сталей. Этот факт позволяет предположить, что кинетика бейнитного превращения в большой мере определяется энергией самого медленного из процессов, а именно, перераспределения атомов углерода в аустените, происходящего параллельно со сдвиговой перестройкой ГЦК-решётки в ОЦК-решётку Следует полагать, что энергетический вклад процесса перераспределения атомов углерода (при сравнительно небольшом их количестве) в тепловой эффект бейнитного превращения как минимум, сопоставим с энергетическим эффектом сдвиговой перестройки кристаллической решетки.
Translated title of the contributionThermal effect of bainitic transformation in tube steels during accelerated cooling
Original languageRussian
Pages (from-to)246-251
Number of pages6
JournalLetters on Materials
Volume8
Issue number3
DOIs
Publication statusPublished - 1 Aug 2018

Keywords

  • pipeline steel
  • thermo-mechanical controlled processing
  • bainite
  • bainite transformation
  • thermal phase transition effect

ASJC Scopus subject areas

  • Materials Science(all)

WoS ResearchAreas Categories

  • Materials Science, Multidisciplinary

GRNTI

  • 53.31.00

Level of Research Output

  • VAK List

Cite this

@article{3a3e0219dca24d43b980a2f23c3be978,
title = "ТЕПЛОВОЙ ЭФФЕКТ БЕЙНИТНОГО ПРЕВРАЩЕНИЯ В ТРУБНЫХ СТАЛЯХ ПРИ УСКОРЕННОМ ОХЛАЖДЕНИИ",
abstract = "Разработан оригинальный лабораторный стенд, позволяющий моделировать технологические скорости охлаждения горячекатаных листов в процессе контролируемой термомеханической обработки (thermo-mechanical controlled processing - TMCP). В качестве материалов для исследований использовались образцы, вырезанные из промышленного листа малоуглеродистой низколегированной трубной стали типа 06Г2МБ, предназначенного для производства труб большого диаметра классов прочности К60, К65. Были получены зависимости фактической температуры образцов от времени при начальных скоростях охлаждения от 100 до 500 К / с. При всех режимах термической обработки в образцах были зафиксированы практически идентичные структуры, сформированные преимущественно в результате бейнитного превращения. Средние размеры бейнитных зерен уменьшались приблизительно в два раза с увеличением скорости охлаждения. Теплотехнические расчеты осуществлялись в предположении, что выравнивание температуры по толщине образца происходило мгновенно. В исследуемом интервале скоростей охлаждения температура начала бейнитного превращения составила 660 - 730°С. Времена превращения составляют от 1 до 9 с. При всех скоростях охлаждения большая часть превращения реализовывалась в условиях, близких к изотермическим. Зафиксирован атермический характер бейнитного превращения, протекающего в процессе контролируемой термомеханической обработки. Величина теплового эффекта оказалась приблизительно равной 120 кДж / кг, что в два раза превышает тепловой эффект мартенситного превращения для низкоуглеродистых сталей. Этот факт позволяет предположить, что кинетика бейнитного превращения в большой мере определяется энергией самого медленного из процессов, а именно, перераспределения атомов углерода в аустените, происходящего параллельно со сдвиговой перестройкой ГЦК-решётки в ОЦК-решётку Следует полагать, что энергетический вклад процесса перераспределения атомов углерода (при сравнительно небольшом их количестве) в тепловой эффект бейнитного превращения как минимум, сопоставим с энергетическим эффектом сдвиговой перестройки кристаллической решетки.",
keywords = "pipeline steel, thermo-mechanical controlled processing, bainite, bainite transformation, thermal phase transition effect",
author = "Lobanov, {M. L.} and Rusakov, {G. M.} and Urtsev, {V. N.} and Krasnov, {M. L.} and Mokshin, {E. D.} and Shmakov, {A. V.} and S. Platov",
year = "2018",
month = "8",
day = "1",
doi = "10.22226/2410-3535-2018-3-246-251",
language = "Русский",
volume = "8",
pages = "246--251",
journal = "Letters on Materials",
issn = "2218-5046",
publisher = "Институт проблем сверхпластичности металлов Российской академии наук",
number = "3",

}

ТЕПЛОВОЙ ЭФФЕКТ БЕЙНИТНОГО ПРЕВРАЩЕНИЯ В ТРУБНЫХ СТАЛЯХ ПРИ УСКОРЕННОМ ОХЛАЖДЕНИИ. / Lobanov, M. L.; Rusakov, G. M.; Urtsev, V. N.; Krasnov, M. L.; Mokshin, E. D.; Shmakov, A. V.; Platov, S.

In: Letters on Materials, Vol. 8, No. 3, 01.08.2018, p. 246-251.

Research output: Contribution to journalArticleResearchpeer-review

TY - JOUR

T1 - ТЕПЛОВОЙ ЭФФЕКТ БЕЙНИТНОГО ПРЕВРАЩЕНИЯ В ТРУБНЫХ СТАЛЯХ ПРИ УСКОРЕННОМ ОХЛАЖДЕНИИ

AU - Lobanov, M. L.

AU - Rusakov, G. M.

AU - Urtsev, V. N.

AU - Krasnov, M. L.

AU - Mokshin, E. D.

AU - Shmakov, A. V.

AU - Platov, S.

PY - 2018/8/1

Y1 - 2018/8/1

N2 - Разработан оригинальный лабораторный стенд, позволяющий моделировать технологические скорости охлаждения горячекатаных листов в процессе контролируемой термомеханической обработки (thermo-mechanical controlled processing - TMCP). В качестве материалов для исследований использовались образцы, вырезанные из промышленного листа малоуглеродистой низколегированной трубной стали типа 06Г2МБ, предназначенного для производства труб большого диаметра классов прочности К60, К65. Были получены зависимости фактической температуры образцов от времени при начальных скоростях охлаждения от 100 до 500 К / с. При всех режимах термической обработки в образцах были зафиксированы практически идентичные структуры, сформированные преимущественно в результате бейнитного превращения. Средние размеры бейнитных зерен уменьшались приблизительно в два раза с увеличением скорости охлаждения. Теплотехнические расчеты осуществлялись в предположении, что выравнивание температуры по толщине образца происходило мгновенно. В исследуемом интервале скоростей охлаждения температура начала бейнитного превращения составила 660 - 730°С. Времена превращения составляют от 1 до 9 с. При всех скоростях охлаждения большая часть превращения реализовывалась в условиях, близких к изотермическим. Зафиксирован атермический характер бейнитного превращения, протекающего в процессе контролируемой термомеханической обработки. Величина теплового эффекта оказалась приблизительно равной 120 кДж / кг, что в два раза превышает тепловой эффект мартенситного превращения для низкоуглеродистых сталей. Этот факт позволяет предположить, что кинетика бейнитного превращения в большой мере определяется энергией самого медленного из процессов, а именно, перераспределения атомов углерода в аустените, происходящего параллельно со сдвиговой перестройкой ГЦК-решётки в ОЦК-решётку Следует полагать, что энергетический вклад процесса перераспределения атомов углерода (при сравнительно небольшом их количестве) в тепловой эффект бейнитного превращения как минимум, сопоставим с энергетическим эффектом сдвиговой перестройки кристаллической решетки.

AB - Разработан оригинальный лабораторный стенд, позволяющий моделировать технологические скорости охлаждения горячекатаных листов в процессе контролируемой термомеханической обработки (thermo-mechanical controlled processing - TMCP). В качестве материалов для исследований использовались образцы, вырезанные из промышленного листа малоуглеродистой низколегированной трубной стали типа 06Г2МБ, предназначенного для производства труб большого диаметра классов прочности К60, К65. Были получены зависимости фактической температуры образцов от времени при начальных скоростях охлаждения от 100 до 500 К / с. При всех режимах термической обработки в образцах были зафиксированы практически идентичные структуры, сформированные преимущественно в результате бейнитного превращения. Средние размеры бейнитных зерен уменьшались приблизительно в два раза с увеличением скорости охлаждения. Теплотехнические расчеты осуществлялись в предположении, что выравнивание температуры по толщине образца происходило мгновенно. В исследуемом интервале скоростей охлаждения температура начала бейнитного превращения составила 660 - 730°С. Времена превращения составляют от 1 до 9 с. При всех скоростях охлаждения большая часть превращения реализовывалась в условиях, близких к изотермическим. Зафиксирован атермический характер бейнитного превращения, протекающего в процессе контролируемой термомеханической обработки. Величина теплового эффекта оказалась приблизительно равной 120 кДж / кг, что в два раза превышает тепловой эффект мартенситного превращения для низкоуглеродистых сталей. Этот факт позволяет предположить, что кинетика бейнитного превращения в большой мере определяется энергией самого медленного из процессов, а именно, перераспределения атомов углерода в аустените, происходящего параллельно со сдвиговой перестройкой ГЦК-решётки в ОЦК-решётку Следует полагать, что энергетический вклад процесса перераспределения атомов углерода (при сравнительно небольшом их количестве) в тепловой эффект бейнитного превращения как минимум, сопоставим с энергетическим эффектом сдвиговой перестройки кристаллической решетки.

KW - pipeline steel

KW - thermo-mechanical controlled processing

KW - bainite

KW - bainite transformation

KW - thermal phase transition effect

UR - https://gateway.webofknowledge.com/gateway/Gateway.cgi?GWVersion=2&SrcAuth=tsmetrics&SrcApp=tsm_test&DestApp=WOS_CPL&DestLinkType=FullRecord&KeyUT=000442955200003

UR - http://www.scopus.com/inward/record.url?scp=85053611085&partnerID=8YFLogxK

UR - https://elibrary.ru/item.asp?id=35664411

U2 - 10.22226/2410-3535-2018-3-246-251

DO - 10.22226/2410-3535-2018-3-246-251

M3 - Статья

VL - 8

SP - 246

EP - 251

JO - Letters on Materials

JF - Letters on Materials

SN - 2218-5046

IS - 3

ER -