STUDY OF THE INFLUENCE OF PLASTIC DEFORMATION ON THE PROPERTIES AND STRUCTURE OF STEEL AFTER HEAT TREATMENT

Authors

DOI:

https://doi.org/10.32782/3041-2080/2025-4-21

Keywords:

steel, deformation, heat treatment, structure, annealing, normalizing, hardening

Abstract

The work investigates the influence of plastic deformation at subcritical temperatures, for example, hot rolling, cold deformation rolling, drawing on the structure, as well as the properties of steels after heat treatment – this is annealing, normalizing, and quenching. It is shown that cold deformation by rolling, cold drawing will accelerate the process of spheroidization of cementite during the process of spheroidizing annealing, respectively. At the same time, the nature and degree of influence of rolling at subcritical temperatures, deformation on the structure and properties of heat treatment of an alloy, for example, steel, will be similar in one way or another. It is found that regardless of the selected method of deformation in the ferritic-cement zone, a rational choice of its parameters can occur when using grinding of the final structure and possibly substructural strengthening to increase the mechanical properties of structural steels. For example, deformation even at low temperatures will certainly contribute to the acceleration of the processes of spheroidization and ultimate yield strength, as well as the hardness of steel after heat treatment with phase recrystallization at short exposure times and heating temperatures. It has also been established that increasing the degree of cold deformation will certainly affect the strengthening of steel after heat treatment. It has been shown that the positive effect of preliminary deformation on the properties of structural steels both after annealing and thermal improvement is due to the grinding of the initial austenitic grain and, accordingly, the final structure of the steel, as well as the substructural strengthening of ferrite in connection with the effect of inheritance of defects in the crystal structure, respectively, during polymorphic transformations. We believe that during rolling at subcritical temperatures, a developed and stable substructure will already form in ferrite, which is inherited by the formed austenite much better than disordered defects of the crystal structure.

References

Божидарник В. В., Сулим Г. Т. Елементи теорії пластичності та міцності : навчальний посібник для студентів вузів, які навчаються за спеціальністю «Механіка», «Фізика твердого тіла». Львів : Світ, 1999. Т. 1: Розділи 1–11. 530 с.

Матеріалознавство : навчальний посібник / В. І. Бузило та ін. ; Міністерство освіти і науки України, Національний технічний університет «Дніпровська політехніка». Дніпро : НТУ «ДП», 2021. 243 с.

Хоменко О. В. Інтенсивна пластична деформація: методи та математичні моделі формування наноматеріалів. Журнал фізичних досліджень. 2020. Т. 24. № 2. 20 с.

Малінов Л. С., Малінов В. Л., Бурова Д. В. Підвищення механічних властивостей маловуглецевих низьколегованих сталей нормалізацією і гартуванням з витримкою у міжкритичному інтервалі температур. Нові матеріали і технології в металургії та машинобудуванні. 2022. № 3. С. 26–35.

Малінов Л. С., Бурова Д. В. Вплив гартування з міжкритичного інтервалу температур (МКІТ) і подальшого високого відпуску на структуру і механічні властивості сталей 40ХН і 40ХН2МА. Вісник Приазовського державного технічного університету. 2013. № 26. С. 93–99.

Малінов Л. С., Солідор Н. А., Мілентьєв В. О. Підвищення механічних властивостей сталей 35ХМФЛ за рахунок термообробки з нагрівом в МКІТ. Нові матеріали і технології в металургії та машинобудуванні. 2015. № 6. С. 98–99.

Технологія конструкційних матеріалів та матеріалознавство : навчальний посібник / Л. Г. Бодрова та ін. Тернопіль : ФОП Паляниця В. А., 2023. 157 с.

Курська Т. М., Чернобай Г. О., Єрьоменко С. Б. Матеріалознавство та технологія матеріалів : конспект лекцій. Харків : УЦЗУ, 2008. 136 с.

Долгов О. М., Колосов Д. Л. Механічні властивості та конструкційна міцність матеріалів : навчальний посібник ; Міністерство освіти і науки України, Національний технічний університет «Дніпровська політехніка». Дніпро : НТУ «ДП», 2022. 70 с.

Матеріалознавство : підручник / С. С. Дьяченко та ін. Харків : Видавництво ХНАДУ, 2007. 440 с

Бурова Д. В. Термообробка конструкційних сталей 20ГЛ, 25ГФЛ, 25ГФЛ 45Г з нагрівом у міжкритичному інтервалі температур для підвищення механічних властивостей. Науковий Журнал Метінвест Політехніки. Серія: Технічні науки. 2025. № 3. С. 121–127.

Пашинська О. Г., Пашинський В. В., Бойко І. О. Визначення оптимальних режимів комбінованої пластичної деформації для отримання покращених механічних та технологічних властивостей маловуглецевих сталей. Науковий Журнал Метінвест Політехніки. Серія: Технічні науки. 2024. № 2. С. 14–19.

Скобло Т. С., Клочко О. Ю. Теоретичні та експериментальні основи прогнозування структуроутворення, властивостей високовуглецевих сплавів : монографія. Харків : Діса плюс, 2019. 278 с.

Вплив швидкісного термозміцнення на бронестійкість високоміцного сталевого прокату захисного призначення / Я. А. Гарасим та ін. Металофізика та новітні технології. 2021. № 9. С. 1235–1246.

Клімін В. В. Вплив об´ємної гарячої пластичної деформації на процеси азотування та триботехнічні властивості конструкційної сталі 18ХГТ. Проблеми трибології. 2011. № 2. С. 91–95.

Ковалік М. Вплив деформації на структуру та властивості матеріалу за поздовжнього холодного вальцювання ступінчастих валів. Фізико-хімічна механіка матеріалів. 2020. № 5. С. 97–101.

Миронова Т. М. Вплив попередньої термічної обробки на пластичність білих чавунів. Вісник Дніпропетровського національного університету залізничного транспорту ім. академіка В. Лазаряна. 2013. № 6. С. 88–98.

Власенко А. М. Матеріалознавство та технологія металів : підручник. Київ : Літера ЛТД, 2019. 224 с.

Клименко В. М. Матеріалознавство : навчальний посібник. Вінниця, 2010. 113 с.

Кшнякін В. С., Опанасюк А. С., Дядюра К. О. Основи фізичного матеріалознавства : навчальний посібник. Суми : Сумський державний університет, 2015. Ч. 1. 329 с.

Published

2025-08-26