Розвиток наукових і методологічних основ прогнозування і оптимізації складів і технологій термічного зміцнення комплексно-легованих сталей

12. Встановлені нові закономірності, використання яких дозволяє формувати гарантовано високий комплекс експлуатаційних властивостей товстолистового прокату ВЗС мартенситно-бейнітного класу (А.с.СССР№285093). Показано що: аустенитізація при Т >1100 °С, з подальшим прискореним охолодженням попереджує зернограничне окрихкування прокату; формування структури нижнього бейніту перед кінцевим термічним поліпшенням забезпечує повну відсутність флокенів в прокаті завтовшки ? 85 мм, а також отримання високодисперсної кінцевої мікроструктури з гарантовано високим комплексом експлуатаційних властивостей.

13. Виявлені особливості фазового стану, структури і властивостей середньо-легованих дисперсно-зміцнюваних ВЗС, залежно від умов нагрівання поблизу температур А1. Встановлено, що утворення -фази відбувається послідовно на високо- і малокутових межах розділу в -матриці з підвищенням температури поблизу точки А1. Вперше визначені параметри ізотермічної витримки при субкритичних температурах, що забезпечують отримання наддисперсних, однорідно розподілених ділянок (“острівців”) залишкового аустеніту в структурі. Вперше встановлено, що попередня витримка в оптимальних умовах при Т А1, з подальшим термічним поліпшенням, забезпечують формування гарантованого комплексу експлуатаційних властивостей великогабаритної металопродукції

14. Базуючись на результатах проведених досліджень розроблені і впроваджені у виробництво в умовах ВАТ “МК “Азовсталь”:

- технології попередньої термічної обробки: великотоннажних листових зливків ЕШП (А.с. СРСР №301987), товстих листів і плит з вуглецевих і низьколегованих сталей;

- комплексні технології термічного зміцнення: товстолистового прокату сталей мартенситно-бейнітного класу (А.с. СРСР № 285093); великогабаритної металопродукції з дисперсно-зміцнюваних сталей різних структурних класів (Позитивне рішення по заявці № 47689152702); прокату комплексно-легованих борвмісних покращених сталей; листів з малоперлітних сталей, що нормалізуються, з підвищеним вмістом азоту.

15. Впроваджені оптимізовані промислові технології термообробки забезпечують суттєве підвищення ефективності виробництва і якості великогабаритної металопродукції відповідального призначення, що дозволило отримати загальний річний економічний ефект більше 4 млн. грн., при пайовій участі автора 35 %.

Основні публікації з теми дисертації

1. Ткаченко И.Ф. Ткаченко Ф.К. О стабилизирующем влиянии углерода и движущей силе мартенситного превращения// Известия Вузов. Черная металлургия.-1992.-№6.-С.28-31.

2. Ткаченко И.Ф. Ткаченко Ф.К. Анализ кинетики распада переохлажденного аустенита в перлито-бейнитной области// Известия Вузов.Черная металлургия.-1993.-№2.-С.42-44.

3. Ткаченко И.Ф. Состояние водорода в стали и механизм его влияния на механические и эксплуатационные свойства// Вісник Приазовського державного технічного університету: Зб.наук.праць.-Маріуполь.-1995.-№1.-С.109-111.

4. Ткаченко И.Ф., Тихонюк Л.С., Тихонюк С.Л. Влияние субграниц на состояние переохлажденного аустенита//Известия РАН. Металлы.-1996.-№2.-С.34-37.

5. Ткаченко И.Ф. О влиянии водорода на механические и эксплуатационные свойства сталей//Известия РАН. Металлы.-1997.-№6.-С.117-119.

6. Ткаченко И.Ф. О возможности расслоения переохлажденного аустенита// Вісник Приазовського державного технічного університету:Зб.наук.праць.-Маріуполь.-1997.-№3.-С.79-80.

7. Ткаченко И.Ф. Влияние межзеренных границ на зарождение -фазы при распаде переохлажденного аустенита// Известия Вузов.Черная металлургия.-1997.-№4.-С.50 -52.

8. Ткаченко И.Ф. О взаимодействии примесных элементов внедрения с краевыми дислокациями в -твердом растворе// Известия Вузов. Черная металлургия.-1997.-№6.-С.16-19.

9. Ткаченко И.Ф. Компьтерный анализ начальной стадии распада аустенита переохлажденного в область температур А3-Мн// Известия Вузов. Черная металлургия.-1997.-№10.-С.67-69.

10. Ткаченко И.Ф. О механизме влияния бора кинетику распада переохлажденного аустенита// Известия Вузов. Черная металлургия.-1998.-№2.-С.32-35.

11. Ткаченко И.Ф. Термодинамика процесса флокенообразования в стали// Вісник Приазовського державного технічного університету:Зб.наук.праць.-Маріуполь.-1998.-№6.-С.96-97.

12. Ткаченко И.Ф. О возможности беззародышевого образования мартенсита в железо-углеродистых сплавах// Известия ВУЗов.Черная металлургия.-1995.-№10.-С.60-62.

13. Ткаченко И.Ф. Особенности образования -фазы в нелегированной стали на начальной стадии аустенитизации// Известия ВУЗов.Черная металлургия.-1999.-№6.-С.46-48.

14. Ткаченко И.Ф., Ткаченко К.И. Термодинамика процесса формирования аустенитного зерна при нагреве стали // Известия ВУЗов.Черная металлургия.-1999.-№8.-С.41-43.

15. Ткаченко И.Ф., Ткаченко К.И. К вопросу о равновесии между переохлажденным аустенитом и мартенситом в точке Т0//Известия РАН. Металлы.-2000.- №5.-С.77-80.

16. Ткаченко И.Ф., Ткаченко Ф.К. Механизм и кинетика начальной стадии распада аустенита// Металл и литье Украины.-2000.- №3-4.-С.18-20.

17. Ткаченко И.Ф., Ткаченко Ф.К. Влияние легирующих элементов на устойчивость переохлажденного аустенита// Вісник Приазовського державного технічного університету: Зб.наук.праць. -Маріуполь.-2000.-№9.-С.83-86.

18. Ткаченко И.Ф. Повышение комплекса механических свойств проката высокопрочных сталей за счет новых режимов термической обработки// Вісник Приазовського державного технічного університету: Зб.наук.праць.-Маріуполь.-2000.-№10.-С.100-105.

19. Ткаченко И.Ф., Ткаченко К.І. Особенности термодинамики и кинетики мартенситного и бейнитного превращений в нелегированной стали// Вісник Приазовського державного технічного університету:Зб.наук.праць.-Маріуполь.-2001.-№1-С.110-112.

20. Ткаченко И.Ф., Ткаченко К.І. Об особенностях образования аустенита при нагреве легированных сталей// Вісник Приазовського державного технічного університету: Зб.наук.праць.-Маріуполь.-2002.-№12.-С.25-27.

21. Ткаченко И.Ф., Ткаченко К..И Некоторые вопросы термодинамики бейнитного превращения в нелегированной стали//Известия ВУЗов. Черная Металлургия.-2003.-№2.-С.45-47.

22. Ткаченко И.Ф., Ткаченко К.И. О кинетике начальной стадии перлитного превращения в нелегированной стали//Известия ВУЗов. Черная Металлургия.-2003.-№4.-С.43-45.

23. Ткаченко И.Ф., Ткаченко К.И. О природе влияния легирующих элементов на кинетику распада переохлажденного аустенита// Вісник Приазовського державного технічного університету: Зб.наук.праць.-Маріуполь.-2003.-№13.-С.100-105.

24. Ткаченко И.Ф. Условия получения высокопрочных структурных состояний при упрочнениии машин и оборудования// Захист металургійних машин від поломок. -Мариуполь.- 2003.-Вип.№7. - С.259-262.

25. Ткаченко И.Ф. Многоцелевая оптимизация технологии термического упрочнения проката высокопрочных свариваемых сталей с использованием компьютерной технологии “Data Mining”// Вісник Приазовського державного технічного університету: Зб.наук.праць.-Маріуполь.-2004.- №14.-С.111-117.

26. Ткаченко И.Ф. Гарантированное повышение прочностных свойств микролегированных бористых сталей за счет оптимизации их химического состава и технологии термообработки// Вісник Приазовського державного технічного університету: Зб. наук. праць. -Маріуполь.-2005.- №15.-С.68-73.

27. Ткаченко И.Ф. Прогнозирование эксплуатационной эффективности деталей на основе многоцелевой оптимизации свойств материалов// Металл и литье Украины.-2005.- №4.-С.20-29.

28. Ткаченко И.Ф., Большаков В.И., Носенко О.П. Анализ совместного влияния химических элементов на свойства комплексно-легированных конструкционных сталей методами “Data Mining”//Металознавство та термічна обробка металів.Дн-вськ:ПДАБА.-2003.-№4(23).-С.36-44.

29. Определение параметров взаимодействия углерода в -железе/ И.Ф.Ткаченко, В.И.Большаков, К.И.Ткаченко, О.П.Носенко// Металознавство та термічна обробка металів. .Дн-вськ: ПДАБА.-2006.-№41(32).-С.53-57.

30. Ткаченко И.Ф., Большаков В.И., Носенко О.П. Моделирование влияния химических элементов на прочностные свойства комплексно-легированной бор-содержащей стали методами Монте-Карло//Металознавство та термічна обробка металів. Дн-вськ:ПДАБА.-2005.- №4(31).-С.42-54.

31. Ткаченко И.Ф., Пинько Ф.С., Близнюк Н.А. Влияние химических элементов на прочностные свойства сталей типа 14ГНМДФТР// Вісник Приазовського державного технічного університету: Зб. наук. праць. -Маріуполь.-2006.-№16.-С.89-94.

32. А.с. СССР, №301987. МКИ С21D 6/00/И.Ф.Ткаченко, А.Ф. Гончаров, А.Я.Сітченко, Л.Є.Бойчук (СССР).-№4500491; Заявл.26.10.1988. У відкритому друку не публікується.

33. А.с. СССР, №301988. МКИ С21D 6/00/И.Ф.Ткаченко, А.Ф. Гончаров, А.Я.Сітченко, Л.Є.Бойчук (СССР).- №4500641; Заявл.26.10.1988. У відкритому друку не публікується

34. Деклараційний патент на винахід №71819 А 7G01N3/00. Спосіб визначення схильності металевих матеріалів до окрихчування/ І.Ф.Ткаченко, К.І.Ткаченко (Україна).-20031212811. Заявл. 29.12.2003. Надр.15.12.2004, Бюл.№12.-3 с.

35. Деклараційний патент на винахід №71227 А 7G01B3/00. Спосіб визначення кількості водню видаленого з металу та пристрій для його реалізації/ І.Ф.Ткаченко, В.Г.Гаврилова, В.С.Чубарь, К.І. Ткаченко (Україна).-20031211115. Заявл.08.12.2003. Надр.15.11.2004, Бюл.№11.-3 с.

36. Ткаченко И.Ф., Бойчук Л.Е., Поспелов М.В. Влияние условий предварительной термической обработки на структуру и свойства проката низкоуглеродистой Cr-Ni-стали// Тезисы докл. Всесоюзной конф. “Повышение качества металлопроката путем термической и термомеханической обработки”. Днепропетровск.-1988.- С.82-83.

37. Ткаченко И.Ф. Расчетное определение температуры равновесия между аустенитом и мартенситом// Вісник Приазовського державного технічного університету: Зб.наук.праць.-Маріуполь.-1997.-№3.-С.81-82.

38. Ткаченко И.Ф. О зернограничной сегрегации примесных элементов внедрения в -железе// Придніпровський науковий вісник. Дніпропетровськ.-1998.- №6.-С.32-37.

39. Ткаченко И.Ф., Гаврилова В.Г., Ткаченко К.И. Анализ термодинамики превращения аустенита в перлито-бейнитной области// Вісник Приазовського державного технічного університету: Зб.наук.праць.-Маріуполь.-2002.- №12.-С.85-89.

40. Tkachenko I.F. A Synergetic Model of Nonstationary Stochastic Processes in Solids// The Physics Congress 2002. Europhysics Conference Abstracts, Inst.Phys., -2002.-vol.26A.-p.47.

41. Ткаченко И.Ф., Ткаченко К.И. Термодинамика и механизм влияния комплексного легирования на устойчивость переохлажденного аустенита//Строительство, материаловедение, машиностроение: Сб.научн.тр. "Стародубовские чтения -2003". Днепропетровск.-2003. Вып.22. Ч.1.- С.191-192.

42. Ткаченко И.Ф. О механизме влияния легирующих элементов на кинетику бейнитного превращения//Тр.Междунар.конф.“Оборудование и технология термической обработки металлов и сплавов” (ОТТОМ-3).-Харьков:ХФТИ.-2002.-Т.1.-С.82-84.

43. Ткаченко И.Ф. Повышение механических свойств высокопрочных конструкционных сталей за счет контроля исходной микроструктуры//Тр.Междунар.конф.“Оборудование и технология термической обработки металлов и сплавов” (ОТТОМ-4).-Харьков:ХФТИ.-2003.-Т.1.-С.64-65.

44. Ткаченко И.Ф., Троцан А.И. Параметры взаимодействия углерода, растворенного в -железе// Вісник Приазовського державного технічного університету: Зб.наук.праць.-Маріуполь.-2004.- №14.-С.107-110.

45. Влияние легирующих элементов на температуру мартенситного превращения в железе/ И.Ф. Ткаченко, В.Г.Гаврилова, К.И.Ткаченко, М.А.Рябикина // Вісник Приазовського державного технічного університету: Зб.наук.праць.-Маріуполь.-2005.-№15.-С.74-77.

46. Ткаченко И.Ф.,Гаврилова В.Г.,Ткаченко К.И. Расчетно-аналитическое исследование десорбции водорода из стали//Вісник Приазовського державного технічного університету: Зб. наук. праць. -Маріуполь.-2004.-№14.-С.119-121.

47. Ткаченко И.Ф., Ткаченко К.И. О влиянии легирования на мартенситную точку То бинарных сплавов на основе железа//Строительство, материаловедение, машиностроение: Сб. научн. тр. "Стародубовские чтения-2004". Днепропетровск.-2004.-Вып.26.-Ч.1.-С.188-190.

48. Ткаченко И.Ф., Большаков В.И., Носенко О.П. Расчетно-аналитическое исследование взаимодействия химических элементов на прочностные свойства стали 20ХГМФТР// Строительство, материаловедение, машиностроение: Сб.научн.тр. "Стародубовские чтения-2004". Днепропетровск.-2004.-Вып.26.-Ч.1.-С.255-259.

49. Повышение качества металла ЭШП за счет новых режимов термической обработки/ И.Ф.Ткаченко, Л.С.Тихонюк, М.И.Чанаях, А.Ф.Гончаров, А.А.Галушка//Сб.докл.Междунар. конф. “Прогрессивные толстолистовые стали для газонефтепроводных труб большого диаметра металлоконструкций ответственного назначения”(“Азовсталь-2002”).-М.-Металлургиздат.-2004.-С.108.

50. Повышение эффективности удаления водорода из проката при ПФО/ И.Ф.Ткаченко, Л.С.Тихонюк, М.И.Чанаях, С.И.Дегтярев, И.В.Сагиров, В.П. Побегайло// Сб.докл.Междунар. конф. “Прогрессивные толстолистовые стали для газонефтепроводных труб большого диаметра металлоконструкций ответственного назначения”(“Азовсталь-2002”).-М.-Металлургиздат.-2004.-С.109.

51. Ткаченко И.Ф., Ткаченко К.И., Дегтярьов С.И. Высокопроизводительные технологии термической обработки крупногабаритной промышленной продукции ответственного назначения//Тр.междунар.конф. ”Металлургические процессы и оборудование-2005”.-Донецк: СВЦ ”ЭКСПОДОНБАСС”.-2005.-Вып.2.-С.18-21.

52. Ткаченко И.Ф. Термодинамический расчет параметров межатомного взаимодействя в тройных растворах замещения на основе -Fe// Строительство, материаловедение, машиностроение. Сб. научн.тр. "Стародубовские чтения-2005". Днепропетровск.-2005.-Вып.32.-Ч.1.-С.236-240.

53. Ткаченко И.Ф., Ткаченко К.И. Анализ влияния физико-химических характеристик легирующих элементов на стабильность аустенита в бинарных сплавах// Тр.Междунар.конф.“Оборудование и технология термической обработки металлов и сплавов” (ОТТОМ-6).-Харьков:ХФТИ.-2005.- С.52.

54. Ткаченко И.Ф., Ткаченко Ф.К. Расчет термодинамических характеристик двойных сплавов на основе железа исходя из свойств компонентов//Металл и литье Украины.-2005.-№4.-С.10-17.

У роботах, опублікованих у співавторстві, особистий внесок Ткаченка І.Ф. полягає в:

1. розробці принципових положень нових способів і технологій термічної обробки, визначенні оптимальних значень основних технологічних параметрів [32, 33, 49 - 51];

2. визначенні контрольних параметрів і розробці алгоритмів їхнього розрахунку [34, 35];

3. розробці методик досліджень, проведенні розрахунків, узагальненні результатів [1, 2, 16, 17, 29, 54];

4. постановці завдань, виборі методики досліджень, узагальненні результатів [4, 14, 15, 19-23, 28, 30, 31, 39, 41, 44 - 48, 53].

Анотація

Ткаченко І.Ф. Розвиток наукових і методологічних основ прогнозування і оптимізації складів і технологій термічного зміцнення комплексно-легованих сталей. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за фахом 05.16.01. - Металознавство і термічна обробка металів. - Приазовський державний технічний університет. - Маріуполь, 2007.

В дисертації приведено вирішення науково-технічної проблеми формування стабільно високого комплексу експлуатаційних властивостей багатокомпонентних, термічно зміцнюваних сталей, на основі системного підходу, який включає: апріорне прогнозування їх структури і властивостей; запобігання окрихкування; багатоцільову оптимізацію параметрів технологій виробництва; використання комплексів технологій попередньої та кінцевої термічної обробки.

Розроблена комплексна комп'ютерна технологія, яка забезпечує реалізацію запропонованого методологічного підходу. Методами термодинаміки, кінетичної теорії фазових перетворень: показана можливість розшарування переохолодженого аустеніту по вуглецю; розроблена суміщена діаграма бейнітного і мартенситного перетворень; встановлені причини стабілізації аустеніту до мартенситного і бейнітного перетворень при легуванні; визначені хімічні елементи, які проявляють схильність до утворення кластерів і сегрегацій; розроблена методика і виконано комп'ютерне прогнозування впливу вуглецю, легуючих і мікролегуючих елементів на кінетику розпаду переохолодженого аустеніту.

Розроблена кількісна модель водневого окрихкування і утворення флокенів в сталях, використана для оптимізації промислових технологій ПФО. Із застосуванням запропонованої комп'ютерної технології розроблені оптимальні способи формування гарантованого рівня якості товстолистового прокату сталей різних груп міцності: (i)14ГФ,16Г2АФ; (ii)20ХГМФТР; (iii)10Х(2)Н3(4)МДФ за рахунок багатоцільової оптимізації хімічних складів, формування оптимальних початкових мікроструктур перед остаточним термічним зміцненням. Розроблені і впроваджені на ВАТ “МК “Азовсталь” нові технології термообробки, забезпечують підвищення якості і ефективності виробництва: великотоннажних листових зливків ЕШП; товстолистового прокату зі сталей різних груп міцності. Загальний реальний економічний ефект від впровадження результатів дисертації склав більше 4 млн. грн./рік, при пайовій участі автора 35 %.

Ключові слова: багатокомпонентні сталі, стабільно високий комплекс експлуатаційних властивостей, апріорне прогнозування структури і властивостей, окрихкування, комп'ютерні експерименти, багатоцільова оптимізація, початкова мікроструктура.

Аннотация

Ткаченко И.Ф. Развитие научных и методологических основ прогнозирования и оптимизации составов и технологий термического упрочнения комплексно-легированных сталей. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук по специальности 05.16.01. - Металловедение и термическая обработка металлов. - Приазовский государственный технический университет. - Мариуполь, 2007.

В диссертации представлено решение научно-технической проблемы формирования стабильно-высокого комплекса эксплутационных свойств сложно-легированных, термически упрочняемых сталей, на основе системного подхода, включающего в себя: априорное прогнозирование их структуры и свойств; предотвращение возможных видов охрупчивания; многоцелевую оптимизацию параметров технологий производства; использование комплексов технологий предварительной и окончательной термической обработки.

Расширена современная концепция разработки конструкционных сталей с учетом необходимости формирования стабильно-высокого комплекса их эксплуатационных свойств, для обеспечения надежной и эффективной работы ответственных агрегатов и конструкций. Разработана комплексная компьютерная технология, позволяющая в количественной форме осуществлять: анализ, моделирование и прогнозирование влияния технологических параметров на комплекс свойств, многоцелевую оптимизацию условий производства металлопродукции.

Методами термодинамики показана возможность самопроизвольного расслоения переохлажденного аустенита по углероду. Разработана совмещенная диаграмма бейнитного и мартенситного превращений, определяющая температурно-концентрационные условия их совместного и раздельного развития. Установлены причины стабилизации переохлажденного аустенита к бездиффузионному и бейнитному превращениям при легировании.

В рамках квазихимической теории изучено влияние легирующих элементов на термодинамическую стабильность двойных и тройных твердых растворов на основе Fe. Установлены химические элементы, проявляющие склонность к образованию кластеров и сегрегаций. В рамках кинетической теории фазовых превращений разработана методика и выполнено компьютерное прогнозирование влияния углерода, легирующих и микролегирующих элементов на кинетику распада переохлажденного аустенита в пределах всего диапазона температур А3…Мн. Разработана количественная модель водородного охрупчивания и образования флокенов в сталях. Рассчитаны диаграммы, характеризующие степень удаления водорода из металлопродукции различного сортамента в различных условиях охлаждения.

Полученные теоретические результаты использованы для оптимизации технологий ПФО крупногабаритной промышленной продукции. Методами термодинамики определены температурно-концентрационные условия формирования основных типов карбидных и нитридных фаз в микролегированных сталях. С использованием предложенной компьютерной технологии разработаны оптимальные способы формирования гарантированного уровня качества толстолистового проката бор-содержащих сталей типа 20ХГМФТР, а также малоперлитных сталей основных систем легирования: 16Г2АФ,16ГФ, 20Г.

Установлены: (для сталей типа 20ХГМФТР) невозможность повышения достигнутого уровня прочности при использовании общепринятой технологии термической обработки; необходимость формирования благоприятной исходной микроструктуры в сочетании с оптимальным охлаждением после высокого отпуска для получения стабильно высокого комплекса механических характеристик; (для сталей 16Г2АФ,16ГФ, 20Г): охрупчивающее влияние Si, Al, N, и условия его устранения; возможность формирования гарантированного комплекса свойств за счет многоцелевой оптимизации химических составов (стали типа 16Г2АФ и 20Г) и создания благоприятной исходной структуры (стали типа 15ГФ).

Разработаны новые способы формирования гарантировано высокого качества толстолистового проката сталей мартенситно-бейнитного класса. Впервые установлено полное отсутствие флокенов в прокате толщиной ?85 мм и формирование гарантированно высокого комплекса свойств, при условии преобладания нижнего бейнита в структуре перед улучшением. Впервые получено благоприятное сочетания свойств в результате предварительной выдержки в оптимальных условиях при Т А1, с последующим термическим улучшением.

Разработаны и внедрены на ОАО “МК “Азовсталь” новые технологии термообработки, обеспечивающие повышение качества и эффективности производства: крупнотоннажных листовых слитков ЭШП; толстых листов и плит из углеродистых и низколегированных сталей, сталей мартенситно-бейнитного класса, комплексно-легированных бор-содержащих сталей; малоперлитных сталей с повышенным содержанием азота. Общий реальный экономический эффект от внедрения результатов диссертации составил более 4 млн грн/год, при долевом участии автора 35 %.

Ключевые слова: сложно-легированные стали, стабильно-высокий комплекс эксплуатационных свойств, априорное прогнозирование структуры и свойств, охрупчивание, компьютерные эксперименты, многоцелевая оптимизация, исходная микроструктура.

Annotation

Tkachenko I.F. Development of scientific and methodological bases of forecasting and optimization for compositions and heat treatment technologies of multi-component alloy steels. - Manuscript.

A Doctor of Technical Sciences degree thesis in speciality 05.16.01. - Metal science and heat treatment of metals. -Priazovsky State Technical University. - Mariupol, 2007.

A solution of the scientific and technical problem of reaching stably high combination of operating properties is given for multi-component thermally strengthened alloy steels based on a proposed systematic approach, which includes: a priori forecasting their structure and properties; prevention of embrittlement; multi-purpose optimization of production technologies parameters; the use of complexes of preliminary and final heat treatment technologies. A combined computer technology is developed, which provides realization of the proposed methodological approach. By means of thermodynamics and kinetic theory of phase transformations: possibility of carbon stratification of super cooled austenite is shown; a combined diagram of Bainitic and Martensitic transformations is developed; causes of the austenite stabilization to Bainitic and Martensitic transformations due to alloying are revealed; chemical elements able to form clusters and segregations are determined; a new model for computer forecasting the influence of carbon, alloying and microalloying elements on kinetics of supercooled austenite decomposition is developed and executed.

A new quantitative model for the hydrogen embrittlement and flakes formation in steels is developed and used for optimization of the industrial technologies. Using the offered computer technology, optimum methods are developed for reaching an assured quality level of thick sheets made of different strength level steels: (і)14GF,16G2AF; (ii)20HGMFTR; (iii)10Х(2)N3(4)MDF due to the multy-purpose optimization of chemical compositions, forming optimum initial microstructures before the final thermal strengthening. Developed and applied in “Azovstal” Iron and Steel Works new heat treatment technologies provide upgrading the quality and production efficiency for: high weight sheet electroflux ingots; thick sheets made of steels of different strength levels. The annual general real economic profit due to industrial application of the dissertation results is more than 4 mln.hrn, with ration of the author 35 %.

Keywords: multi-component alloy steels, stably high combination of operating properties, a priori forecasting the structure and properties, embittlement, computer experiments, multi-purpose optimization, initial microstructures.

Размещено на Allbest.ru