Наноструктурированные конструкционные высокопрочные стали, микролегированные ванадием и азотом // НАНОМАТЕРИАЛЫ И ТЕХНОЛОГИИ - VI: Труды VI Международной конференции «Наноматериалы и технологии», V Международной конференции по материаловедению и II Международной конференции по функциональным материалам (22.08.2016 – 26.08.2016, Улан-Удэ). Научный редактор: Дамдинов Б. Б., Сызранцев В. В. , - Улан-Удэ: Издательство Бурятский государственный университет, 2016. - С. 71-77.
Наноструктурированные конструкционные высокопрочные стали, микролегированные ванадием и азотом
Vanadium-nitrogen-microalloyed Structural Highstrength Steels Having Nanostructure
Представлены результаты систематических исследовании влияния микролегирования азотом (0,02 ÷ 0,04%) и ванадием (≈ 0,1%) на свойства конструкционных сталей различного назначения. Установлены уникальные особенности свойств сталей при микролегировании, такие как: достижение одновременного повышения прочностных (на 40 – 60%), пластических, усталостны характеристик (в 1,5 ÷ 2 раза), сопротивления хрупким, коррозионным и задержанным разрушениям, снижение веса конструкций и машин, увеличение надежности и срока службы деталей. Указанный уровень свойств достигается созданием наноструктуры, упрочненной наноразмерной нитридной фазой.
Стали с микролегированием и деформационно − термическим упрочнением могут заменить никельсодержащие стали типа 40ХНГМА, 28ХГНЗМ и др. Свойства достигаются при контролируемой прокатке (ковке, штамповке), исключается операция закалки. Установлена возможность получить сверхвысокую прочность для конструкционных экономнолегированных сталей при деформации гидропрессованием.
The results of regular research of the influence of microalloying with Nitrogen (0.02 – 0.04%), Vanadium (~0.1%) on the properties of the structural steel grades for different applications are presented in the paper. Unique peculiar properties of the microalloyed steel grades have been detected, such as: simultaneously achieved improvement of yield strength (by 40 – 60%), ductility, fatigue strength (increased in 1.5-2 times), brittle fatigue resistance, corrosion resistance, delayed fatigue, increased reliability and lifetime of the machinery parts, decreased weight of structures and machinery. The level of properties is achieved by the creation of nanostructure, reinforced with nanosized nitrides. Nickel-containing steel grades, e.g. 40CrNiMnMo, 28CrMnNi3Mo etc., could be successfully replaced by microalloyed steel grades with the strain-thermal hardening. These properties could be achieved by controlled rolling (forging, stamping etc.) with eliminated quenching procedure. There is an opportunity to achieve the super-high strength property of the structural economicallyalloyed steel grades using the process of hydro-pressing deformation.
высокопрочные стали, микролегирование ванадием и азотом, упрочнение, наноструктура, наноразмерная нитридная фаза, сопротивление хрупким разрушениям.
1. Гольдштейн М.И., Гринь А.В., Блюм Э.Э., Панфилова Л.М. Упрочнение конструкционных сталей нитридами. М.: Металлургия, 1970. 217 с.
2. Панфилова Л.М. Конструкционные высокопрочные стали с ванадием нового поколения: Сб. тр. семинара «Использование ванадия в стали» (Москва. 28–29 сентября 2002 г.). Екатеринбург : УрО РАН, 2002. С. 89–109.
3. Langneborg R., Siweski T., Zajac S., Hutchinson B. Scand.Lenrnal of Metallurgy. «The role of vanadium in microalloyed steels», Swerea KIMAB, Sweden, 2014, p. 95.
4. Korchynsky M. Concluding remarks, Proceeding of the International Conference on processing, Microstructure and Properties of Microalloyed and other Modern high Strength Low alloy Steels. Pittsburg, 1992. P. 527.
5. Корчинский М. «Передовые металлические конструкционные материалы и новая роль микролегированных сталей». Сталь, 2005 г., № 6, стр. 124-130.
6. Панфилова Л.М. и др. Новые высокопрочные среднелегированные стали с высоким сопротивлением хрупкому и водородному разрушению//Сталь, 2000, №11, стр. 87-90.
7. Панфилова Л.М. и др. Конструкционные азотсодержащие высокопрочные стали нового поколения//Сталь, 1999, №6, С. 69-72.
8. Панфилова Л.М., Смирнов Л.А. Микролегирование ванадийсодержащей стали с азотом для машиностроения. Сб. Новые технологии и материалы в металлургии, г. Екатеринбург, 2015 г., стр. 357-371.
9. Панфилова Л.М., Смирнов Л.А. «Структурные особенности конструкционных сталей, микролегированных азотом и ванадием». Металлург, 2014, №10, стр. 77-80.