Моделирование роста аустенитного зерна в низколегированных сталях при аустенитизации

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Разработана модель, описывающая рост зерна при аустенитизации с учетом сдерживания движущихся границ зерен карбонитридными выделениями. Для описания поведения последних модель опирается на подход для прогнозирования эволюции карбонитридных частиц, предложенный нами ранее. Осуществлена программная реализация разработанной модели и выполнены численные расчеты. Проведено сравнение результатов расчетов с имеющимися в литературе экспериментальными данными и показано их хорошее согласие.

Об авторах

И. И. Горбачев

Институт физики металлов имени М.Н. Михеева УрО РАН

Email: gorbachev@imp.uran.ru
Россия, 620990, Екатеринбург, ул. С. Ковалевской, 18

Е. И. Корзунова

Институт физики металлов имени М.Н. Михеева УрО РАН

Email: gorbachev@imp.uran.ru
Россия, 620990, Екатеринбург, ул. С. Ковалевской, 18

В. В. Попов

Институт физики металлов имени М.Н. Михеева УрО РАН

Email: gorbachev@imp.uran.ru
Россия, 620990, Екатеринбург, ул. С. Ковалевской, 18

Д. М. Хабибулин

Исследовательско-технологический центр “Аусферр”,

Email: gorbachev@imp.uran.ru
Россия, 455000, Магнитогорск, ул. Ломоносова, д. 11/1

Н. В. Урцев

Исследовательско-технологический центр “Аусферр”,

Автор, ответственный за переписку.
Email: gorbachev@imp.uran.ru
Россия, 455000, Магнитогорск, ул. Ломоносова, д. 11/1

Список литературы

  1. Пимккеринг Ф.Б. Физическое металловедение и разработка сталей. М.: Металлургия, 1982. 184 с.
  2. Матросов А.Ю., Литвиненко Д.А., Голованенко С.А. Сталь для магистральных газопроводов. М.: Металлургия, 1989. 288 с.
  3. Muszka K., Majta J., Bienais L. Effect of grain refinement on mechanical properties of microalloyed steels // Metal. Foundry Eng. 2006. V. 32. № 2. P. 87–97.
  4. Пышминецев И.Ю., Смирнов М.А. Структура и свойства сталей для магистральных газопроводов. Екатеринбург: УМЦ УПИ, 2019. 249 с.
  5. Хлусова Е.И., Сыч О.В., Орлов В.В. Хладостойкие стали. структура, свойства, технологии // ФММ. 2021. Т. 122. № 6. С. 621–657.
  6. Barford J., Owen W. The effect of austenite grain size and temperature on the rate of bainite transformation // J. Iron Steel Inst. 1961. V. 197. № 2. P. 359–360.
  7. Hanamura T., Torizuka S., Tamura S., Enokida S., Takechi H. Effect of austenite grain size on transformation behavior, microstructure and mechanical properties of 0.1C–5Mn martensitic steel // ISIJ Int. 2013. V. 53. № 12. P. 2218–2225.
  8. Уткинa И.Ю., Ефименко Л.А., Бобринская В.Ю., Капустин О.Е. Оценка роли ванадия и молибдена в изменении кинетики распада аустенита и механических свойств смоделированной зоны перегрева малоуглеродистых ниобийсодержащих сталей // ФММ. 2021. Т. 122. № 7. С. 769–775.
  9. Попов В.В. Моделирование превращений карбонитридов при термической обработке сталей. Екатеринбург: УрО РАН, 2003. 378 с.
  10. San Martin D., Caballero F.G., Capdevila C., De Andres C.G. Austenite grain coarsening under the influence of niobium carbonitrides // Mater. Trans. 2004. V. 45. № 9. P. 2797–2804.
  11. Banerjee K., Militzer M., Perez M., Wang X. Nonisothermal austenite grain growth kinetics in a microalloyed X80 linepipe steel // Metal. Mater. Trans. A. 2010. V. 41A. № 12. P. 3161–3172.
  12. Roy S., Chakrabarti D., Dey G.K. Austenite grain structures in Ti- and Nb-containing high-strength low-alloy steel during slab reheating // Mater. Sci. Forum. 2014. V. 783–786. P. 669–673.
  13. Maalekian M., Radis R., Militzer M., Moreau A., Poole W.J. In situ measurement and modelling of austenite grain growth in a Ti/Nb microalloyed steel // Acta Mater. 2012. V. 60. P. 1015–1026.
  14. Khalaj G., Yoozbashizadeh H., Khodabandeh A., Tamizifar M. Austenite grain growth modelling in weld heat affected zone of Nb/Ti microalloyed linepipe Steel // Mater. Sci. Techn. 2014. V. 30. № 2. P. 424–433.
  15. Popov V.V., Gorbachev I.I., Pasynkov A.Yu. Simulation of precipitates evolution in multiphase multicomponent systems with consideration of nucleation // Philosoph. Mag. 2016. V. 96. № 35. P. 3632–3653.
  16. Patterson B.R., Liu Y. Relationship between grain boundary curvature and grain size // Metall. Trans. 1992. 23A. P. 2481–2482.
  17. Hellman P, Hillert M. On the effect of second-phase particles on grain growth // Scand. J. Metall. 1975. V. 4. P. 211–219.
  18. Humphreys F.J., Hatherly M. Recrystallization and related annealing phenomena. 2nd ed. Oxford, Elsevier, 2004. 574 p.
  19. Hillert M. On the theory of normal and abnormal grain growth // Acta Met. 1965. V. 13. P. 227–238.
  20. C.S. Smith. Introduction to grains, phases, and interfaces – an interpretation of microstructure // Trans. AIME. 1948. V. 175. P. 15–51.
  21. Rios P.R. Overview № 62: A theory for grain boundary pinning by particles // Acta Metallurgica. 1987. V. 35. № 12. P. 2805–2814.
  22. Горбачёв И.И., Пасынков А.Ю., Попов В.В. Прогнозирование размера аустенитного зерна микролегированных сталей на основе моделирования эволюции карбонитридных выделений // ФММ. 2015. Т. 116. № 11. С. 1184–1191.
  23. Hillert M., Staffonsson L.-I. The regular solution model for stoichiometric phases and ionic melts // Acta Chemica Scand. 1970. V. 24. № 10. P. 3618–3626.
  24. Sandman B., Agren J. A regular solution model for phase with several components and sublattices, suitable for computer applications // J. Phys. Chem. Solids. 1981. V. 42. № 4. P. 297–301.
  25. Liu W.J., Jonas J. Characterisation of critical nucleus/matrix interface: Application to Cu–Co alloys and microalloyed austenite // Mater. Sci. Technol. 1988. V. 5. P. 8–12.
  26. Liu W.J., Jonas J. Nucleation kinetics of Ti carbonitride in microalloyed austenite // Metall. Trans. A. 1989. V. 20. P. 689–697.
  27. Горбачев И.И., Попов В.В., Пасынков А.Ю. Термодинамическое моделирование карбонитридообразования в сталях с Nb и Ti // ФММ. 2012. Т. 113. № 7. С. 727–735.
  28. Горбачев И.И., Попов В.В., Пасынков А.Ю. Моделирование эволюции выделений двух карбонитридных фаз в сталях с Nb и Ti при изотермическом отжиге // ФММ. 2013. Т. 114. № 9. С. 807–817.
  29. Горбачев И.И., Попов В.В., Пасынков А.Ю. Расчеты влияния легирующих добавок (Al, Cr, Mn, Ni, Si) на растворимость карбонитридов в малоуглеродистых низколегированных сталях // ФММ. 2016. Т. 117. № 12. С. 1277–1287.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2.

Скачать (92KB)
3.

Скачать (114KB)