Иркутский национальный исследовательский технический университет, Иркутск, Россия:

А. Е. Балановский, заведующий кафедрой материаловедения, сварочных и аддитивных технологий (МСиАТ), канд. техн. наук, доцент, эл. почта: fuco.64@mail.ru
Е. А. Гусева, доцент кафедры МСиАТ, канд. техн. наук, доцент, эл. почта: el.guseva@rambler.ru
М. В. Константинова, доцент кафедры МСиАТ, канд. техн. наук, доцент, эл. почта: mavikonst@mail.ru

Московский государственный строительный университет, Москва, Россия:
Ю. И. Карлина, научный сотрудник, канд. техн. наук, эл. почта: karlinigor@mail.ru

Проведены комплексные исследования марганцовистой стали с применением современных методов металлографического анализа. Изучены структура и фазовый состав сплавов. Представлена микроструктура аустенитных зерен образцов, нагретых до температур 920–1100 °C, с разбросанными частицами карбидов как в объеме зерна, так и по границам зерен. Приведены микрофотографии поверхности стали после закалки. Результаты структурных исследований показали, что на фоне аустенитной структуры наблюдаются мелкие карбидные включения, расположенные по границам зерен, что приводит к снижению прочностных свойств металла. Анализ данных электронной микроскопии показал наличие после закалки в структуре образца стали 110Г13Л сформированных специальных двойниковых границ Σ3 60 град. <111>, концентрация которых составляет 0,813 %. Полученные результаты позволяют в условиях реального производства осуществлять корректировку режимов термообработки отливок из стали 110Г13Л. Температуру закалки в производственных условиях можно снизить как минимум на 50–90 °C, что обеспечит экономию энергоресурсов.

1. Черняк С. С., Бройдо В. Л. Повышение эксплуатационной стойкости конструкций и деталей горных машин для работы в условиях Севера. — Иркутск, 2001. — 352 с.
2. Wen Y. H. et al. A novel high manganese austenitic steel with higher work hardening capacity and much lower impact deformation than Hadfield manganese steel // Materials & Design. 2014. Vol. 55. P. 798–804.
3. Pham M. K., Nguyen D. N., Hoang A. T. Influence of vanadium content on the microstructure and mechanical properties of high-manganese steel // Int. J. Mech. Mechatronics Eng. 2018. Vol. 18, Iss. 2. P. 141–147.
4. Hazeli K. et al. Microstructure-sensitive investigation of magnesium alloy fatigue // International Journal of Plasticity. 2015. Vol. 68. P. 55–76.
5. Ham Y. S. et al. Critical cooling rate on carbide precipitation during quenching of austenitic manganese steel // China Foundry. 2010. Vol. 7, Iss. 2. P. 178–182.
6. Shtayger M. G. et al. Investigation of macro and micro structures of compounds of high-strength rails implemented by contact butt welding using burning-off // IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng. 2019. Vol. 560. 012190. DOI: 10.1088/1757-899X/560/1/012190
7. Bouaziz O. et al. High manganese austenitic twinning induced plasticity steels: A review of the microstructure properties relationships // Current opinion in solid state and materials science. 2011. Vol. 15, Iss. 4. P. 141–168.
8. Liu H. L. et al. Effect of explosion hardening on impact abrasive wear behavior of Hadfield steel // J. Yanshan Univ. 2020. Vol. 5. P. 450–456.
9. Balanovskii A. E., Van Huy V. Estimation of wear resistance of plasmacarburized steel surface in conditions of abrasive wear // J. Frict. Wear. 2018. Vol. 39. P. 311–318. DOI: 10.3103/S1068366618040025
10. Balanovskii A. E., Vu V. Plasma surface carburizing with graphite paste // Lett. Mater. 2017. Vol. 7, Iss. 2. P. 175–179. DOI: 10.22226/2410-3535-2017-2-175-179
11. Ягмуров М. А., Козинов А. Ю., Калу Ж. А. Наклеп износостойкой стали 110Г13Л объемным импульсным лазерным упрочнением // Актуальные проблемы инженерных наук: материалы VI ежегодной научно-практической конференции преподавателей, студентов и молодых ученых Северо-Кавказского федерального университета «Университетская наука – региону». 2018. С. 478, 479.
12. Пивень Г. Г., Швоев В. Ф., Муравьев О. П., Байжабагинова Г. А. Исследование наклепа стали 110Г13Л после электроконтактной обработки // Труды университета. 2004. № 3 (16). С. 20–22.
13. Вдовин К. Н., Феоктистов Н. А., Хабибуллин Ш. М. Технологический процесс производства броней из стали марки 110Г13Л в условиях ООО «Ремонтно-механический завод» // Теория и технология металлургического производства. 2014. № 1 (14). С. 51, 52.
14. Вдовин К. Н., Феоктистов Н. А., Хабибуллин Ш. М. Исследование процесса эксплуатации литых броней из стали марки 110Г13Л в мельнице МПСИ-70Х23 // Литейные процессы. 2013. № 12. С. 8–11.
15. Синицын Н. И., Чикова О. А., Чезганов Д. С. Влияние разрушения микрогетерогенности на микроструктуру и кристаллическое строение слитков стали 110Г13Л (стали Гадфильда) // Черные металлы. 2020. № 1. С. 36–42.
16. Bouaziz O. et al. High manganese austenitic twinning induced plasticity steels: A review of the microstructure properties relationships // Current opinion in solid state and materials science. 2011. Vol. 15, Iss. 4. P. 141–168.
17. Haupt M., Müller M., Haase C., Sevsek S. et al. The influence of warm rolling on microstructure and deformation behavior of high manganese steels // Metals. 2019. Vol. 9, Iss. 7. 797. DOI: 10.3390/met9070797
18. Ma Hua, Chen Chen, Qi Xiangyang, Li Junkui et al. Effect of rolling temperature on microstructure evolution and mechanical properties of high carbon high manganese steel // Journal of Materials Research and Technology. 2022. Vol. 21. P. 319–329. DOI: 10.1016/j.jmrt.2022.09.024
19. Liu H. et al. Effect of grain size on dynamic strain aging behavior of C-bearing high Mn twinning-induced plasticity steel // Journal of Materials Research and Technology. 2021. Vol. 15. P. 6387–6394.
20. Pribulova A., Babic J., Baricova D. Influence of Hadfield's steel chemical composition on its mechanical properties // Chem. Listy. 2011. Vol. 105. P. 430–432.
21. Azadi M., Pazuki A. M., Olya M. J. The effect of new double solution heat treatment on the high manganese Hadfield steel properties // Metallogr. Microstruct. Anal. 2018. Vol. 7. P. 618–626. DOI: 10.1007/s13632-018-0471-0
22. Габельченко Н. И., Мишустин О. А., Хантимирова С. Б. Повышение качества отливок из стали 110Г13Л путем оптимизации режима термической обработки // Техника. Технологии. Инженерия. 2018. № 1 (7). С. 21–24.